JZ0101KJ01常压釜式反应器.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第七章,容器和反应设备,第二节,常压（釜式反应设备）,五、反应釜的搅拌装置,1.,搅拌的目的,帮助传质,强化传热,提高反应速率,2,流体流动方向平行于搅拌轴，,流体由桨叶推动，使流体向下流动，遇到容器底面再向上翻，,形成上下循环流。,2.,搅拌“流型”,（,1,）轴向流,“流型”,循环流动的途径。,3,流体流动方向垂直于搅拌轴，,沿径向流动，碰到容器壁面分成二股流体分别向上、向,下流动，再回到叶端，,不穿过叶片，,形成上、,下二个循环流动。,（,2,）径向流,4,无挡板的容器内，,流体绕轴作旋转运动，流速高时液体表面会形成漩涡，流体从桨叶周围周向卷吸至桨叶区的流量很小，混合效果很差。,（,3,）切向流,5,总结：,径向流,轴向流,切向流,消除方法,加挡板,削弱切向流，,增强轴向流和径向流,三种流型通常同时存在,轴向流与径向流对混合起主要作用,切向流应加以抑制,说明,三种基本流型,6,1),桨式搅拌器,结构,:,叶片用扁钢制成，焊接或用螺栓固定在轮毂上，叶片数是,2,、,4,或,6,片。,分类：,平叶、斜叶和折叶式。,3.,机械搅拌,优点：制作简单，价格便宜。,缺点：转速较低，搅拌效率低。,流型：搅拌时产生径向流和部,分轴向流。,(1),搅拌器类型,7,流动性大、粘度小的液体物料。,纤维状和结晶状的溶解液。,折叶桨使用较多,折叶式,平叶式,斜叶式,主要应用,8,2),涡轮式搅拌器,开启式：,扁钢与轴套焊接,圆盘式：,桨叶与圆盘焊接或螺栓连接，圆盘焊在轴套上。,分类与结构,开启涡轮式,弯叶圆盘涡轮式,直叶圆盘涡轮式,半圆弧圆盘涡轮式,9,剪切作用较大，搅拌效率较高，分散流体的效果好。,能处理粘度范围很广的流体。,流型,圆盘阻止轴向流的发生；,主要产生径向流。,应用,特点,10,3),框式和锚式搅拌器,结构,特点,结构简单，制造方便；,搅动范围很大，能得到大的表面传热系数，搅拌速度低。,水平桨叶用铅锤桨叶连成刚性框架。,流型：基本上不产生轴向流,应用,常用于传热、晶析操作、,高粘度液体；,也常用于搅拌,高浓度淤浆和沉降性淤浆。,11,4),旋桨式搅拌器,结构,沿桨叶长度方向不同截面处的升角是逐渐变化的。,流型：轴向流,12,应用：固体溶解、结晶、悬浮等操作。,特点：物料在釜内做循环流动，剪切作用小，上下翻腾效果好。,5),螺旋式搅拌器,应用：适合在高粘度、低转速的情况下使用。,螺杆式,螺带式,13,（,2,）搅拌器附件,打旋现象,挡板对流型的影响,14,挡板的安装,1,）挡板,作用：,a.,将切向流变为,轴向流,径向流,b.,使被搅动液体的湍流程度,改善搅拌效果,15,2,）导流筒,导流筒是上下开口圆筒，安装于容器内,16,a.,使筒内液体搅拌程度,，剪切作用,，,确定了充分循环的流型,混合效率,b.,限定了循环路径，防止短路,应用,：,常用于旋桨式,、,涡轮式搅拌器中。,4.,通气式搅拌,在反应器底部向液体中通入气流。,原理,气体的密度较轻，在反应釜底部产生向上的鼓泡与运动，使液体搅拌产生混合效果。,作用,：,17,结构简单、搅拌柔和、无运动部件。相同条件下，搅拌功率高，有雾沫夹带现象。,应用,搅拌高温或具有腐蚀性液体,临时性设施或搅拌要求不高场合,特点,5.,罐外循环式搅拌,利用泵将反应釜底部的液体打回反,应釜的顶部，形成混合。,优点：搅拌无死角，能耗低；,缺点：搅拌强度低。,通气式搅拌,罐外循环式搅拌,18,1.,填料密封,结构,特点：结构简单，制造容易；,适用：低压、低转速，非腐蚀性和弱腐蚀性介质，密封要,求不高，并允许定期维护的搅拌设备。,工作原理：,靠拧紧压盖螺栓的轴向力使填料产生径向变形而起密封作用。,填料中含有润滑剂，形成一层极薄的液膜，一方面使搅拌轴得到润滑，另一方面阻止设备内流体的逸出或外部流体的渗入。,六、反应釜的密封装置,19,1,压盖,2,双头螺柱,3,螺母,4,垫圈,5,油杯,6,油环,7,填料,8,本体,9,底环,填料密封的结构,20,结构原理,2.,机械密封,动环和静环、弹簧加荷装置、动环密封圈和静环密封圈组成。,当轴旋转时静环不动，动环与轴一起转动，由于弹簧力的作用使动环紧紧压在静环上，从而阻止了介质的泄露。,功耗小、泄露量小、密封性能可靠、使用寿命长。,特点,21,机械密封,22,第七章,容器和反应设备,第三节,其他反应设备,一、管式反应器,应用：,均相和非均相反应,转化率较高,有串联的副反应,结构：,呈管状、长度远大于直径；,单管或多管并联；,空管或管内填充颗粒状催化剂。,返混小，容积效率高；,特点,:,反应速率很低时，所需管道过长，不易实现。,24,二、固定床反应器,定义：气体流经固定不动的催化剂床层进行催化反应的装置。,基本形式,轴向绝热式,流体沿轴向自上而下流经床层，床层与外界无热量交换。,径向绝热式,流体沿径向流经床层，床层与外界无热量交换。,适用于热效应不大场合。,列管式,由多根反应管并联组成，管内或管间置催化剂；,适用于热效应较大大场合。,应用：主要用于气固相催化反应,25,轴向绝热式,径向绝热式,列管式,26,传热差,（床层温度分布不均匀；床层导热性较差），,放热量大时，易飞温。,操作过程催化剂不能更换。,结构简单、操作稳定、便于控制、易实现大型化和连续化生产等；,返混小，流体和催化剂可有效接触；,催化剂机械损耗小。,优点：,缺点：,27,2,流化床反应器,（沸腾床反应器）,定义,:,流体（气体或液体）以较高流速通过床层，带动床内固体颗粒运动，使之悬浮在流动的主体流中进行反应。,应用,:,应用广泛，催化或非催化气,固、液,固和气,液,固反应。,28,传热面积大、传热系数高、,传热效果好。,流态化较好的流化床，床内各点温度相差一般不超过,5,，,可以防止局部过热。,进料、出料、废渣排放用气流输送，,易于实现自动化生产。,物料返混大，粒子磨损严重；,要有回收和集尘装置；,内构件复杂；,操作要求高等。,优点,:,缺点,:,29,鼓泡塔反应器,原理：气体以小气泡形式均匀分布，连续不断地通过气液反应层。,应用：气液相反应,鼓泡塔反应器,填料塔反应器,原理：液体沿填料表面下流，在填料表面形成液膜而与气相接触反应。,喷雾塔反应器,板式塔反应器,4.,塔式反应器,30,31,6.,膜反应器,结构特点：,以膜作为反应介质，与化学反应过程相结合。,优点：提高可逆反应的产率；可使几个单元操作在一个膜反应器中进行；可使反应在较低温度下进行。,32,THE END,