釜式反应器的操作与维护指南.docx

搅拌反应器是化工生产中应用最为广泛的一类反应设备，尤其适用于需要剧烈混合和高效传热的化学反应过程。其结构设计合理，操作简便，能够确保物料在反应过程中充分接触并均匀分布。

一、釜式反应器的日常运行与操作
1. 启动过程
在启动釜式反应器之前，必须进行全面的安全检查和准备工作。首先使用氮气对系统进行试漏和置换，确保无泄漏后，依次启动冷却水、蒸汽、热水、氮气、工厂风、仪表风、润滑油和密封油等辅助系统。激活所有仪表、电气和安全联锁系统以保证设备的安全运行。
随后，将溶剂或液态聚合单体缓慢注入聚合釜中，当液体覆盖最低一层搅拌叶时，开启搅拌器，并继续添加物料直至达到预定料位。逐步升温至正常操作温度，在此过程中，一旦温度达到设定值，开始加入催化剂、单体、溶剂以及分子量调节剂等原料，并严格控制聚合温度、压力及料位等关键参数，确保它们保持在规定的范围内。
2. 聚合系统的操作
(1) 温度控制
为了有效管理聚合温度，通常采用以下三种方法之一：
•夹套冷却水换热：通过调节夹套中的冷却水流量来控制釜内温度。
•气相外循环系统：利用循环风机、气相换热器和聚合釜组成一个闭环系统，通过气相换热器调节气体温度，使易冷凝成分回流到聚合釜内。
•浆液外循环系统：借助浆液循环泵和浆液换热器形成另一个闭环系统，以此调整浆液温度，进而控制聚合温度。
(2) 压力控制
对于气相聚合单体，主要通过调节催化剂和单体的加料速率来维持稳定的聚合压力；而对于液相单体，则由其蒸汽分压决定釜内压力。如果釜内存在过多不凝性惰性气体，会导致压力上升，这时需要通过减压阀排放部分气体以降低压力。
(3) 料位控制
应严格控制聚合釜内的料位，一般建议维持在约70%左右。连续聚合过程中，必须配备自动料位控制系统，以便精确调控出料速度，避免因料位过低或过高而引发的问题，如产率下降或浆液溢出。
(4) 浆液浓度控制
控制浆液浓度至关重要，因为它直接影响到搅拌器的工作负荷和反应安全性。过高浓度可能导致搅拌器超载甚至停止运转，从而造成爆聚风险。因此，需通过调节溶剂量和聚合产率来优化浆液浓度。
3. 停车过程
停车时，首先停止催化剂和单体的供应，继续注入溶剂以维持系统稳定，直到确认聚合反应完全停止。之后，关闭所有物料输入通道，进行卸料作业，停用搅拌器和其他运转设备，并使用氮气对系统进行彻底置换，确保安全后交由检修部门处理。
二、釜式反应器的故障处理及维护
1. 故障现象及其处理方法
1.1 壳体损坏（腐蚀裂纹、透孔）
原因：介质腐蚀、热应力影响、磨损或均匀腐蚀。
处理：根据具体情况选择修复或更换壳体材料，必要时重新衬里或局部补焊，焊接后消除应力，确保结构完整性。
1.2 超温超压
原因：自控系统失灵、误操作、传热不良或副反应发生、进气阀故障。
处理：立即检查并修复自控系统，严格执行操作规程，防止误操作；紧急情况下采取放压措施，清理传热面结垢，改善传热效果；修复或更换受损部件。
1.3 密封泄漏（填料密封）
原因：搅拌轴磨损、油环位置不当、压盖未压紧、填料老化或选材错误。
处理：更换或修补搅拌轴，调整油环位置，清洗油路；重新压紧或更换填料；选用合适材质的密封圈，确保安装正确。
1.4 釜内有异常杂音
原因：搅拌器摩擦附件、松脱、衬里鼓包、轴承损坏。
处理：停车检修，调整搅拌器与附件之间的距离；检查并紧固连接件；修理或更换受损部件。
1.5 搪瓷搅拌器脱落
原因：介质腐蚀、电机反转。
处理：更换搪瓷轴或采用玻璃修补；调整电机旋转方向。
1.6 法兰漏气
原因：法兰瓷面损坏、垫圈材质不合理、卡子松动或数量不足。
处理：修补或更换法兰；选用合适的垫圈材料，确保安装质量；增加卡子数量并紧固。
1.7 瓷面鳞爆及微孔
原因：氢脆现象、瓷层不致密。
处理：使用碳酸中和酸性杂质，冲洗干净或修补；对于严重腐蚀的情况，考虑更换设备。
1.8 电动机电流超过额定值
原因：轴承损坏、物料黏稠、转速过快、搅拌器尺寸过大。
处理：更换轴承；调整操作条件以降低物料黏度；控制主轴转速；适当调整搅拌器尺寸。
2. 维护要点
· 严格遵守操作规程：避免超温和超压操作，确保设备安全运行。
· 精确控制温度：按照工艺要求控制夹套（或蛇管）及反应器内部温度。
· 预防应力叠加：减少温差应力和内压应力的影响，防止设备产生不应变。
· 控制配料比例：防止剧烈反应的发生，保护设备免受损害。
· 定期巡检：密切关注反应釜是否有异常振动或声响，及时发现并解决潜在问题，确保生产过程平稳顺利。