反應(yīng)器分類(lèi)的學(xué)習(xí)課件

反應(yīng)器分類(lèi)的學(xué)習(xí)課件第1頁(yè)/共32頁(yè)分類(lèi)操作方式釜式反應(yīng)器按操作方式可分為：①間歇釜式反應(yīng)器,或稱間歇釜（圖1）。操作靈活，易于適應(yīng)不同操作條件和產(chǎn)品品種，適用于小批量、多品種、反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)的產(chǎn)品生產(chǎn)。間歇釜的缺點(diǎn)是：需有裝料和卸料等輔助操作，產(chǎn)品質(zhì)量也不易穩(wěn)定。但有些反應(yīng)過(guò)程，如一些發(fā)酵反應(yīng)和聚合反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)尚有困難，至今還采用間歇釜。②連續(xù)釜式反應(yīng)器,或稱連續(xù)釜(圖2)?？杀苊忾g歇釜的缺點(diǎn)，但攪拌作用會(huì)造成釜內(nèi)流體的返混。在攪拌劇烈、液體粘度較低或平均停留時(shí)間較長(zhǎng)的場(chǎng)合，釜內(nèi)物料流型可視作全混流（見(jiàn)流動(dòng)模型），反應(yīng)釜相應(yīng)地稱作全混釜。在要求轉(zhuǎn)化率高或有串聯(lián)副反應(yīng)的場(chǎng)合，釜式反應(yīng)器中的返混現(xiàn)象是不利因素。此時(shí)可采用多釜串聯(lián)反應(yīng)器（圖3）,以減小返混的不利影響，并可分釜控制反應(yīng)條件。③半連續(xù)釜式反應(yīng)器。指一種原料一次加入，另一種原料連續(xù)加入的反應(yīng)器，其特性介于間歇釜和連續(xù)釜之間。第2頁(yè)/共31頁(yè)第2頁(yè)/共32頁(yè)

計(jì)算就單一反應(yīng)A→B而言，各種釜式反應(yīng)器的常用計(jì)算方法如下：①對(duì)于間歇釜式反應(yīng)器,當(dāng)反應(yīng)物A的初濃度和終濃度分別為C岹和C岒時(shí)，反應(yīng)所需的時(shí)間τ為：(1)式中CA為反應(yīng)物A的濃度；-rA為濃度為CA時(shí)的反應(yīng)速率。②對(duì)于連續(xù)釜式反應(yīng)器，設(shè)反應(yīng)器為全混流，當(dāng)反應(yīng)物A的進(jìn)口濃度和出口濃度分別為C岹和C岏時(shí)，反應(yīng)所需的平均停留時(shí)間掦（見(jiàn)停留時(shí)間分布）為：(2)式中V為反應(yīng)器的有效容積；v為體積流率;-r岏為出口濃度C岏下的反應(yīng)速率。第3頁(yè)/共31頁(yè)第3頁(yè)/共32頁(yè)對(duì)于多釜串聯(lián)反應(yīng)器,可以利用式(2)逐個(gè)反應(yīng)器類(lèi)推計(jì)算。對(duì)一級(jí)反應(yīng)（-rA=kCA，k為反應(yīng)速率常數(shù)）,若各釜有效容積相等，反應(yīng)溫度相同，則有：式中C岰為第n釜中A的濃度；掦i為一釜的平均停留時(shí)間。工程放大機(jī)械攪拌的釜式反應(yīng)器可針對(duì)不同反應(yīng)特征按下列原則之一進(jìn)行放大：①攪拌雷諾數(shù)Rej相等。式中N為攪拌槳轉(zhuǎn)速；D為攪拌槳直徑；ρ為液體密度;μ為粘度；②單位體積液體攪拌功率相等；③攪拌槳外緣的線速度相等（見(jiàn)彩圖）。第4頁(yè)/共31頁(yè)第4頁(yè)/共32頁(yè)第5頁(yè)/共31頁(yè)第5頁(yè)/共32頁(yè)分類(lèi)間歇釜式反應(yīng)器,或稱間歇釜。操作靈活，易于適應(yīng)不同操作條件和產(chǎn)品品種，適用于小批量、多品種、反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)的產(chǎn)品生產(chǎn)。間歇釜的缺點(diǎn)是：需有裝料和卸料等輔助操作，產(chǎn)品質(zhì)量也不易穩(wěn)定。但有些反應(yīng)過(guò)程，如一些發(fā)酵反應(yīng)和聚合反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)尚有困難，至今還采用間歇釜。連續(xù)釜釜式反應(yīng)器連續(xù)釜式反應(yīng)器,或稱連續(xù)釜第6頁(yè)/共31頁(yè)第6頁(yè)/共32頁(yè)

可避免間歇釜的缺點(diǎn)，但攪拌作用會(huì)造成釜內(nèi)流體的返混。在攪拌劇烈、液體粘度較低或平均停留時(shí)間較長(zhǎng)的場(chǎng)合，釜內(nèi)物料流型可視作全混流，反應(yīng)釜相應(yīng)地稱作全混釜。在要求轉(zhuǎn)化率高或有串聯(lián)副反應(yīng)的場(chǎng)合，釜式反應(yīng)器中的返混現(xiàn)象是不利因素。此時(shí)可采用多釜串聯(lián)反應(yīng)器,以減小返混的不利影響，并可分釜控制反應(yīng)條件。半連續(xù)釜式反應(yīng)器釜式反應(yīng)器指一種原料一次加入，另一種原料連續(xù)加入的反應(yīng)器，其特性介于間歇釜和連續(xù)釜之間。第7頁(yè)/共31頁(yè)第7頁(yè)/共32頁(yè)攪拌器的選型攪拌器的選型主要根據(jù)物料性質(zhì)、攪拌目的及各種攪拌器的性能特征來(lái)進(jìn)行。在工業(yè)上可根據(jù)物料的性質(zhì)、要求的物料混合程度以及考慮能耗等因素選擇適宜的攪拌器。在一般情況下，對(duì)低粘性均相液體混合，可選用任何形式的攪拌器；對(duì)非均相液體分散混合，選用旋槳式、渦輪式攪拌器為好；在有固體懸浮物存在，固液密度差較大時(shí)，選用渦輪式攪拌器，固液密度差較小時(shí)，選用槳式攪拌器；對(duì)于物料粘稠性很大的液體混合，可選用錨式攪拌器。對(duì)需要更大攪拌強(qiáng)度或需使被攪拌液體作上、下翻騰運(yùn)動(dòng)的情況，可根據(jù)需要在反應(yīng)器內(nèi)再裝設(shè)橫向或豎向擋板及導(dǎo)向筒等。第8頁(yè)/共31頁(yè)第8頁(yè)/共32頁(yè)(1)按物料粘度選型對(duì)于低粘度液體，應(yīng)選用小直徑、高轉(zhuǎn)速攪拌器，如推進(jìn)式、渦輪式；對(duì)于高粘度液體，就選用大直徑、低轉(zhuǎn)速攪拌器，如錨式、框式和槳式。(2)按攪拌目的選型對(duì)低粘度均相液體混合，主要考慮循環(huán)流量，各種攪拌器的循環(huán)流量按從大到小順序排列：推進(jìn)式、渦輪式、槳式。對(duì)于非均相液-液分散過(guò)程，首先考慮剪切作用，同時(shí)要求有較大的循環(huán)流量，各種攪拌器的剪切作用按從大到小的順序排列：渦輪式、推進(jìn)式、槳式第9頁(yè)/共31頁(yè)第9頁(yè)/共32頁(yè)釜式反應(yīng)器的攪拌裝置

在化學(xué)工業(yè)中常用的攪拌裝置是機(jī)械攪拌裝置，典型的機(jī)械攪拌裝置包括攪拌器：包括旋轉(zhuǎn)的軸和裝在軸上的葉輪；輔助部件和附件：包括密封裝置、減速箱、攪拌電機(jī)、支架、擋板和導(dǎo)流筒等。攪拌器是實(shí)現(xiàn)攪拌操作的主要部件，其主要的組成部分是葉輪，它隨旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)將機(jī)械能施加給液體，并促使液體運(yùn)動(dòng)。第10頁(yè)/共31頁(yè)第10頁(yè)/共32頁(yè)釜式反應(yīng)器的攪拌裝置

在化學(xué)工業(yè)中常用的攪拌裝置是機(jī)械攪拌裝置，典型的機(jī)械攪拌裝置包括攪拌器：包括旋轉(zhuǎn)的軸和裝在軸上的葉輪；輔助部件和附件：包括密封裝置、減速箱、攪拌電機(jī)、支架、擋板和導(dǎo)流筒等。攪拌器是實(shí)現(xiàn)攪拌操作的主要部件，其主要的組成部分是葉輪，它隨旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)將機(jī)械能施加給液體，并促使液體運(yùn)動(dòng)。（一）攪拌器的類(lèi)型常用攪拌器有槳式、框式、錨式、旋槳式、渦輪式和螺帶式等。1、槳式攪拌器由槳葉、鍵、軸環(huán)、豎軸所組成。槳葉一般用扁鋼或不銹鋼或有色金屬制造。槳式攪拌器的轉(zhuǎn)速較低，一般為20～80r／min。槳式攪拌器直徑取反應(yīng)釜內(nèi)徑Di/3～2/3，槳葉不宜過(guò)長(zhǎng)，當(dāng)反應(yīng)釜直徑很大時(shí)采用兩個(gè)或多個(gè)槳葉。槳式攪拌器適用于流動(dòng)性大、粘度小的液體物料，也適用于纖維狀和結(jié)晶狀的溶解液，物料層很深時(shí)可在軸上裝置數(shù)排槳葉。第11頁(yè)/共31頁(yè)第11頁(yè)/共32頁(yè)攪拌裝置釜式反應(yīng)器的攪拌裝置在化學(xué)工業(yè)中常用的攪拌裝置是機(jī)械攪拌裝置，典型的機(jī)械攪拌裝置包括攪拌器：包括旋轉(zhuǎn)的軸和裝在軸上的葉輪；輔助部件和附件：包括密封裝置、減速箱、攪拌電機(jī)、支架、擋板和導(dǎo)流筒等。攪拌器是實(shí)現(xiàn)攪拌操作的主要部件，其主要的組成部分是葉輪，它隨旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)將機(jī)械能施加給液體，并促使液體運(yùn)動(dòng)。第12頁(yè)/共31頁(yè)第12頁(yè)/共32頁(yè)2、渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器分為圓盤(pán)渦輪攪拌器和開(kāi)啟渦輪攪拌器；按照葉輪又可分為平直葉和彎曲葉。渦輪攪拌器速度較大，300～600r／min。渦輪攪拌器的主要優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)能量消耗不大時(shí)，攪拌效率較高，攪拌產(chǎn)生很強(qiáng)的徑向流。因此它適用于乳濁液、懸浮液等。3、推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)式攪拌器，攪拌時(shí)能使物料在反應(yīng)釜內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，所起作用以容積循環(huán)為主，剪切作用較小，上下翻騰效果良好。當(dāng)需要有更大的流速時(shí)，反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流筒。推進(jìn)式攪拌器直徑約取反應(yīng)釜內(nèi)徑Di的1/4～1/3，300～600r／min，攪拌器的材料常用鑄鐵和鑄鋼。第13頁(yè)/共31頁(yè)第13頁(yè)/共32頁(yè)4、框式和錨式攪拌器框式攪拌器可視為槳式攪拌器的變形，其結(jié)構(gòu)比較堅(jiān)固，攪動(dòng)物料量大。如果這類(lèi)攪拌器底部形狀和反應(yīng)釜下封頭形狀相似時(shí)，通常稱為錨式攪拌器?？蚴綌嚢杵髦睆捷^大，一般取反應(yīng)器內(nèi)徑的2/3～9/10，50～70r／min?？蚴綌嚢杵髋c釜壁間隙較小，有利于傳熱過(guò)程的進(jìn)行，快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，攪拌器葉片所帶動(dòng)的液體把靜止層從反應(yīng)釜壁上帶下來(lái)；慢速旋轉(zhuǎn)時(shí)，有刮板的攪拌器能產(chǎn)生良好的熱傳導(dǎo)。這類(lèi)攪拌器常用于傳熱、晶析操作和高粘度液體、高濃度淤漿和沉降性淤漿的攪拌。第14頁(yè)/共31頁(yè)第14頁(yè)/共32頁(yè)5、螺帶式攪拌器和螺桿式攪拌器這兩種攪拌器主要產(chǎn)生軸向流，加上導(dǎo)流簡(jiǎn)后，可形成筒內(nèi)外的上下循環(huán)流動(dòng)。它們的轉(zhuǎn)速都較低，通常不超過(guò)50r／min，主要用于高教度液體的攪拌。（二）擋板和導(dǎo)流筒攪拌附件通常指在攪拌罐內(nèi)為了改善流動(dòng)狀態(tài)而增設(shè)的零件，如擋板、導(dǎo)流筒。1、擋板：目的是為了消除切線流和“打漩”。一般為2-4塊，且對(duì)于低速攪拌高粘度液體的錨式和框式攪拌器安裝擋板無(wú)意義。2、導(dǎo)流筒：目的是控制流型（加強(qiáng)軸向流）及提高混合效果。不同型式的攪拌器的導(dǎo)流筒安置方位不同。

第15頁(yè)/共31頁(yè)第15頁(yè)/共32頁(yè)攪拌器的選型

主要根據(jù)物料性質(zhì)、攪拌目的及各種攪拌器的性能特征來(lái)進(jìn)行。在工業(yè)上可根據(jù)物料的性質(zhì)、要求的物料混合程度以及考慮能耗等因素選擇適宜的攪拌器。在一般情況下，對(duì)低粘性均相液體混合，可選用任何形式的攪拌器；對(duì)非均相液體分散混合，選用旋槳式、渦輪式攪拌器為好；在有固體懸浮物存在，固液密度差較大時(shí)，選用渦輪式攪拌器，固液密度差較小時(shí)，選用槳式攪拌器；對(duì)于物料粘稠性很大的液體混合，可選用錨式攪拌器。對(duì)需要更大攪拌強(qiáng)度或需使被攪拌液體作上、下翻騰運(yùn)動(dòng)的情況，可根據(jù)需要在反應(yīng)器內(nèi)再裝設(shè)橫向或豎向擋板及導(dǎo)向筒等。第16頁(yè)/共31頁(yè)第16頁(yè)/共32頁(yè)按物料粘度選型

對(duì)于低粘度液體，應(yīng)選用小直徑、高轉(zhuǎn)速攪拌器，如推進(jìn)式、渦輪式；對(duì)于高粘度液體，就選用大直徑、低轉(zhuǎn)速攪拌器，如錨式、框式和槳式。(2)按攪拌目的選型對(duì)低粘度均相液體混合，主要考慮循環(huán)流量，各種攪拌器的循環(huán)流量按從大到小順序排列：推進(jìn)式、渦輪式、槳式。對(duì)于非均相液-液分散過(guò)程，首先考慮剪切作用，同時(shí)要求有較大的循環(huán)流量，各種攪拌器的剪切作用按從大到小的順序排列：渦輪式、推進(jìn)式、槳式。第17頁(yè)/共31頁(yè)第17頁(yè)/共32頁(yè)

常用反應(yīng)器的類(lèi)型（見(jiàn)表）有：①管式反應(yīng)器。由長(zhǎng)徑比較大的空管或填充管構(gòu)成，可用于實(shí)現(xiàn)氣相反應(yīng)和液相反應(yīng)。②釜式反應(yīng)器。由長(zhǎng)徑比較小的圓筒形容器構(gòu)成，常裝有機(jī)械攪拌或氣流攪拌裝置，可用于反應(yīng)器外型照片(4張)液相單相反應(yīng)過(guò)程和液液相、氣液相、氣液固相等多相反應(yīng)過(guò)程。用于氣液相反應(yīng)過(guò)程的稱為鼓泡攪拌釜（見(jiàn)鼓泡反應(yīng)器）；用于氣液固相反應(yīng)過(guò)程的稱為攪拌釜式漿態(tài)反應(yīng)器。③有固體顆粒床層的反應(yīng)器。氣體或(和)液體通過(guò)固定的或運(yùn)動(dòng)的固體顆粒床層以實(shí)現(xiàn)多相反應(yīng)過(guò)程，包括固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、移動(dòng)床反應(yīng)器、涓流床反應(yīng)器等。④塔式反應(yīng)器。用于實(shí)現(xiàn)氣液相或液液相反應(yīng)過(guò)程的塔式設(shè)備，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等（見(jiàn)彩圖）。⑤噴射反應(yīng)器。利用噴射器進(jìn)行混合，實(shí)現(xiàn)氣相或液相單相反應(yīng)過(guò)程和氣液相、液液相等多相反應(yīng)過(guò)程的設(shè)備。⑥其他多種非典型反應(yīng)器。如回轉(zhuǎn)窯、曝氣池等。第18頁(yè)/共31頁(yè)第18頁(yè)/共32頁(yè)對(duì)有兩種以上原料的連續(xù)反應(yīng)器，物料流向可采用并流或逆流。對(duì)幾個(gè)反應(yīng)器組成級(jí)聯(lián)的設(shè)備，還可采用錯(cuò)流加料,即一種原料依次通過(guò)各個(gè)反應(yīng)器,另一種原料分別加入各反應(yīng)器。除流向外，還有原料是從反應(yīng)器的一端(或兩端)加入和分段加入之分。分段加入指一種原料由一端加入，另一種原料分成幾段從反應(yīng)器的不同位置加入，錯(cuò)流也可看成一種分段加料方式。采用什么加料方式，須根據(jù)反應(yīng)過(guò)程的特征決定。第19頁(yè)/共31頁(yè)第19頁(yè)/共32頁(yè)多數(shù)反應(yīng)有明顯的熱效應(yīng)。為使反應(yīng)在適宜的溫度條件下進(jìn)行，往往需對(duì)反應(yīng)物系進(jìn)行換熱。換熱方式有間接換熱和直接換熱。間接換熱指反應(yīng)物料和載熱體通過(guò)間壁進(jìn)行換熱，直接換熱指反應(yīng)物料和載熱體直接接觸進(jìn)行換熱。對(duì)放熱反應(yīng)，可以用反應(yīng)產(chǎn)物攜帶的反應(yīng)熱來(lái)加熱反應(yīng)原料，使之達(dá)到所需的反應(yīng)溫度，這種反應(yīng)器稱為自熱式反應(yīng)器。第20頁(yè)/共31頁(yè)第20頁(yè)/共32頁(yè)按反應(yīng)過(guò)程中的換熱狀況，反應(yīng)器可分為①等溫反應(yīng)器反應(yīng)物系溫度處處相等的一種理想反應(yīng)器。反應(yīng)熱效應(yīng)極小，或反應(yīng)物料和載熱體間充分換熱，或反應(yīng)器內(nèi)的熱量反饋極大（如劇烈攪拌的釜式反應(yīng)器）的反應(yīng)器，這樣可近似看作等溫反應(yīng)器。②絕熱反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)與環(huán)境無(wú)熱量交換的一種理想反應(yīng)器。反應(yīng)區(qū)內(nèi)無(wú)換熱裝置的大型工業(yè)反應(yīng)器，與外界換熱可忽略時(shí)，可近似看作絕熱反應(yīng)器。③非等溫非絕熱反應(yīng)器與外界有熱量交換，反應(yīng)器內(nèi)也有熱反饋，但達(dá)不到等溫條件的反應(yīng)器，如列管式固定床反應(yīng)器。換熱可在反應(yīng)區(qū)進(jìn)行，如通過(guò)夾套進(jìn)行換熱的攪拌釜，也可在反應(yīng)區(qū)間第21頁(yè)/共31頁(yè)第21頁(yè)/共32頁(yè)

主要指反應(yīng)器的操作溫度和操作壓力。溫度是影響反應(yīng)過(guò)程的敏感因素，必須選擇適宜的操作溫度或溫度序列，使反應(yīng)過(guò)程在優(yōu)化條件下進(jìn)行。例如對(duì)可逆放熱反應(yīng)應(yīng)采用先高后低的溫度序列以兼顧反應(yīng)速率和平衡轉(zhuǎn)化率（見(jiàn)化學(xué)平衡）。反應(yīng)器可在常壓、加壓或負(fù)壓（真空）下操作。加壓操作的反應(yīng)器主要用于有氣體參與的反應(yīng)過(guò)程，提高操作壓力有利于加速氣相反應(yīng)，對(duì)于總摩爾數(shù)減小的氣相可逆反應(yīng)，則可提高平衡轉(zhuǎn)化率，如合成氨、合成甲醇等。提高操作壓力還可增加氣體在液體中的溶解度，故許多氣液相反應(yīng)過(guò)程、氣液固相反應(yīng)過(guò)程采用加壓操作，以提高反應(yīng)速率，如對(duì)二甲苯氧化等。第22頁(yè)/共31頁(yè)第22頁(yè)/共32頁(yè)選型對(duì)于特定的反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)器的選型需綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及安全等諸方面的因素。反應(yīng)過(guò)程的基本特征決定了適宜的反應(yīng)器形式。例如氣固相反應(yīng)過(guò)程大致是用固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器或移動(dòng)床反應(yīng)器。但是適宜的選型則需考慮反應(yīng)的熱效應(yīng)、對(duì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇率的要求、催化劑物理化學(xué)性態(tài)和失活等多種因素，甚至需要對(duì)不同的反應(yīng)器分別作出概念設(shè)計(jì)，進(jìn)行技術(shù)的和經(jīng)濟(jì)的分析以后才能確定。除反應(yīng)器的形式以外，反應(yīng)器的操作方式和加料方式也需考慮。例如，對(duì)于有串聯(lián)或平行副反應(yīng)的過(guò)程，分段進(jìn)料可能優(yōu)于一次進(jìn)料。溫度序列也是反應(yīng)器選型的一個(gè)重要因素。例如，對(duì)于放熱的可逆反應(yīng)，應(yīng)采用先高后低的溫度序列，多級(jí)、級(jí)間換熱式反應(yīng)器可使反應(yīng)器的溫度序列趨于合理。反應(yīng)器在過(guò)程工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。就全流程的建設(shè)投資和操作費(fèi)用而言，反應(yīng)器所占的比例未必很大。但其性能和操作的優(yōu)劣卻影響著前后處理及產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，對(duì)原料消耗、能量消耗和產(chǎn)品成本也產(chǎn)生重要影響。因此，反應(yīng)器的研究和開(kāi)發(fā)工作對(duì)于發(fā)展各種過(guò)程工業(yè)有重要的意義。第23頁(yè)/共31頁(yè)第23頁(yè)/共32頁(yè)第24頁(yè)/共31頁(yè)第24頁(yè)/共32頁(yè)釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)釜式反應(yīng)器TankReactor釜式反應(yīng)器的學(xué)習(xí)任務(wù)1、了解釜式反應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及工業(yè)應(yīng)用。2、掌握各類(lèi)釜式反應(yīng)器的計(jì)算。3、了解釜式反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性。4、掌握釜式反應(yīng)器的操作技能。項(xiàng)目一釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)釜式反應(yīng)器又稱:槽型反應(yīng)器或鍋式反應(yīng)器一種低高徑比的圓筒形反應(yīng)器，用于實(shí)現(xiàn)液相單相反應(yīng)過(guò)程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應(yīng)過(guò)程。反應(yīng)器內(nèi)常設(shè)有攪拌（機(jī)械攪拌、氣流攪拌等）裝置。在高徑比較大時(shí)，可用多層攪拌槳葉。在反應(yīng)過(guò)程中物料需加熱或冷卻時(shí)，可在反應(yīng)器壁處設(shè)置夾套，或在器內(nèi)設(shè)置換熱面，也可通過(guò)外循環(huán)進(jìn)行換熱。操作時(shí)溫度、濃度容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量均一。在化工生產(chǎn)中，既可適用于間歇操作過(guò)程，又可用于連續(xù)操作過(guò)程；可單釜操作，也可多釜串聯(lián)使用；但若應(yīng)用在需要較高轉(zhuǎn)化率的工藝要求時(shí)，有需要較大容積的缺點(diǎn)。通常在操作條件比較緩和的情況下，如常壓、溫度較低且低于物料沸點(diǎn)時(shí)，釜式反應(yīng)器的應(yīng)用最為普遍第25頁(yè)/共31頁(yè)第25頁(yè)/共32頁(yè)結(jié)構(gòu)釜式反應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu)主要包括:反應(yīng)器殼體、攪拌裝置、密封裝置、換熱裝置、傳動(dòng)裝置。殼體結(jié)構(gòu)：一般為碳鋼材料，筒體皆為圓筒型。釜式反應(yīng)器殼體部分的結(jié)構(gòu)包括筒體、底、蓋（或稱封頭）、手孔或人孔、視鏡、安全裝置及各種工藝接管口等。封頭；反應(yīng)釜的頂蓋，為了滿足拆卸方便以及維護(hù)檢修。

第26頁(yè)/共31頁(yè)第26頁(yè)/共32頁(yè)適用場(chǎng)合平面形：適用于常壓或壓力不高時(shí)；碟形：應(yīng)用較廣。球形：適用于高壓場(chǎng)合；橢圓形：應(yīng)用較廣。錐形：適用于反應(yīng)后物料需要分層處理的場(chǎng)合。手孔、人孔：為了檢查內(nèi)部空間以及安裝和拆卸設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件。視鏡:觀察設(shè)備內(nèi)部物料的反應(yīng)情況，也作液面指示用。工藝接管:用于進(jìn)、出物料及安裝溫度、壓力的測(cè)定裝置。第27頁(yè)/共31頁(yè)第27頁(yè)/共32頁(yè)夾套式換熱器換熱裝置是用來(lái)加熱或冷卻反應(yīng)物料，使之符合工藝要求的溫度條件的設(shè)備。其結(jié)構(gòu)型式主要有夾套式、蛇管式、列管式、外部循環(huán)式等，也可用直接火焰或電感加熱。一）夾套式換熱器是套在反應(yīng)器筒體外面能形成密封空間的容器，既簡(jiǎn)單又方便。夾套的高度取決于傳熱面積，而傳熱面積由工藝要求確定。夾套高度一般應(yīng)高于料液的高度，應(yīng)比釜內(nèi)液面高出50－100mm左右，以保證傳熱。夾套內(nèi)通蒸汽時(shí)，其蒸汽壓力一般不超過(guò)0.6MPa。當(dāng)反應(yīng)器的直徑大或者加熱蒸汽壓力較高時(shí)，夾套必須采取加強(qiáng)措施。分支撐短管加強(qiáng)的“蜂窩夾套”，沖壓式蜂窩夾套，角鋼焊在釜的外壁上夾套。第28頁(yè)/共31頁(yè)第28頁(yè)/共32頁(yè)蛇管式換熱器二）蛇管式換熱器當(dāng)工藝需要的傳熱面積大，單靠夾套傳熱不能滿足要求時(shí)，或者是反應(yīng)器內(nèi)壁襯有橡膠、瓷磚等非金屬材料時(shí)，可采用蛇管、插入套管、插入D形管等傳熱。蛇管浸沒(méi)在物料中，熱量損失少，且由于蛇管內(nèi)傳熱介質(zhì)流速高，它的給熱系數(shù)比夾套大很多。對(duì)于含有固體顆粒的物料及粘稠的物料,容易引起物料堆積和掛料,影響傳