化工行业釜式反应器选型关键环节探讨

化工行业釜式反应器选型关键环节探讨

李岩超

山东沾化金嘉利化工科技有限公司 256800

摘要：釜式反应器按照操作方式分类可以将其分为三类，分别是:间歇式釜式反应器、连续式釜式反应器以及半间歇式(或者半连续式)釜式反应器，其有着非常广泛的应用。此外，某些热反应也可用于完成各种反应，无论反应堆规格是:高度等于直径，还是比反应器内的直径略大；它们是前盖和搅拌器，能够根据情况将反应材料均匀混合并加快反应速度，以保持反应所需的温度。

关键词：化工行业；釜式反应器；选型

引言

釜式反应器是化工行业中应用最为广泛的反应器类型，其不仅应用于液相–液相反应，也适用于液相–气相、气相–气相等类型的反应，由于其操作方式也比较灵活，可根据生产的不同要求采用间歇操作、连续操作及半间歇半连续的操作方式，可以满足包括精细化工、医药化工等各种领域在内的反应需求，在流程工业中得到了广泛应用。目前，化工企业或者设计院在进行反应釜设计过程中，常常不知道该怎么具体选型，有的企业新安装的反应釜无法正常投用，有的企业的反应釜不适用于反应工艺，甚至还有的企业反应釜开车过程中超温超压，发生了火灾爆炸事故。鉴于目前行业内关于反应釜选型的种种问题，以及反应釜选型不当带来的安全事故，通过对釜式反应器进行结构论述和工艺性能解析，并结合实际工作中的经验，总结出化工行业釜式反应器选型的若干关键环节，以供业内人士参考。

1釜式反应器

间隙釜式反应器简称间歇釜，所有反应物均在反应开始前一次性加入，在产物达到预期转化率时出料。它的灵活性、易用性和灵活性优于其适应不同操作条件和产品类型的能力。适用于制造响应时间较长的少量产品(如药品、化学制品、添加剂和其他精细化工部门)，在设计喷泉时应重点关注连续反应器的运行时间，这些功能被称为连续釜，主要用于大型工业生产，特别是由于产品质量稳定，并且易于控制连续釜作为一个反应器，同时还配有搅拌器， 这可能会对搅拌器工作时返回搅拌器产生不利影响，反应器中的流体由于相反方向的移动而导致材料的混合，从而导致材料的转移速度减慢，而这两个反应器之间的差异是直接添加和逐渐添加，这意味着这两个反应器的浓度不同，并且浓度低于直接添加的反应物质的浓度，并且响应者的成分随时间的变化而变化，因此在某些情况下最好使用极性反应器。

2釜式反应器装配实训

(1)锅炉反应器的安装过程严格控制教室的安全系统，并指导学生在有安全措施的情况下进行组装(2)首先检查搅拌器、安装搅拌器和轴式搅拌器。请注意，搅拌器上的模仁销(或键槽)不可手动折断，且搅拌器上的模仁销(或槽)与轴端的对应方向对齐。在搅拌器轴上放置孔后，轻轻按一下木槌或橡胶锤，以确保搅拌器顺利装配(3)当搅拌器就位后，固定销并拧紧固定螺母，以防止搅拌器(4)一旦牢固接合， 开始使用联接器连接的减速器轴安装轴的上端，请注意轴的两端保持同心，然后固定联接器必须确保同轴(5)为混合轴设计机械密封需要更高的要求，擦拭轴的装配部分并开始安装机械密封。 请注意，机械密封必须位于中间，以确保与轴之间的间隙均匀对齐；螺栓负载同步(6)当搅拌器、盖、机架、制动和发动机就位时，确保所有部件都已加满，并确保正确，启动电气插头，将其固定在机架的顶部，用绳子轻轻提起电气插头，当整个部件升高时，将凸缘密封放置在固定位置(如果底部位于盖上方)。 在盖子上方，指定教师并在罐盖凸缘附近插入电气插头(7)时，必须对齐凸缘上的螺栓孔，并检查凸缘上的密封是否正确。 两个学生使用对角螺钉预先装配，以确保所有的螺栓都进入安装螺栓孔(8)反应器凸缘螺栓必须对角固定，然后负载均匀，以确保凸缘螺栓负载均匀，确保凸缘间隙一致(9)确保滑动部件和螺钉在盖和套筒上保持一致，并确保接头的接触被释放， 如果由于安装不当而损坏或松脱(10)，请检查卡的运行是否有弹性，您可以修复机械密封(11)所有四个反应堆支座都是稳定的，并且应安全地接触到地面，如果已验证，则可以从安装中释放电动葫芦和起重机。

3釜式反应器的应用选型

3.1操作模式的选择

根据产品的工艺流程特点来决定是采用连续操作模式或者间歇操作模式，对于间歇操作模式而言，易于适应不同的操作条件和产品种类，一般应用于小批量、多品种、反应时间长的产品生产。另外，间歇操作的加料和收料一般是一次性完成，所以不存在物料返混的风险，这对于禁止回流的物料来说，更为有利。连续操作模式一般应用于大规模的产品生产，可以充分利用自动化设备进行调控生产，大大提高了工艺流程的效率，减少人员的干预，生产出来的产品也相对较为稳定，但是，如果工艺流程设计不合理，很容易发生物料返混的现象，这对于大多数反应来说是不利的，需要对管路进行优化配置设计才能避免此类问题。

3.2其他单体浓度的控制

异丁烯调节剂和VA单体共聚物的注射量对聚合有一定的影响，注射速率应在合理范围内控制，在需要增加调节剂用量时不能调整得太快，否则异丁烯将限制在引起活性的反应中，当需要减少VA注射量时，不能调整得太快， 反应太快可能会导致反应损失，特别是在切换符号时，反应堆中的个别本体浓度会立即变更为「过压」或「下载」，以维持反应堆温度的稳定，然后将启动泵变更为手动控制，并依需要调整启动器的注射量。

3.3温度调控措施

对于大多数釜式反应器内部的化学反应以及部分物理过程，都需要在一定的温度条件下进行，这就需要对反应釜的温度进行精确的调节和控制。如果某种反应对温度要求极为严格，上下浮动较小，且要求持续恒定，那么可以通过在反应釜内部增设加热盘管来达到目的，加热速度快，响应迅速及时。一旦发现超温现象，还可以迅速投入冷却水及时降温，避免发生超压爆炸的危险。如果某种反应对温度要求不太苛刻，仅需要保持在某种温度以上或以下进行的话，那么可以采用在反应釜外部安装夹套或者套管的方式，这样节省了反应釜内部的接口，并且更容易检查其状况，一旦发生泄漏可以在第一时间发现并处理，另外，也可以避免冷媒、热媒和反应物料的混合，很多反应是不允许和水或者蒸气有接触的，针对这种反应，完全可以采用在反应釜外部安装套管的方式来完美解决。

结束语

近年来发生的很多生产安全事故都能看到反应釜的身影，这就要求我们在进行反应釜设计和操作的过程中，严格遵守相关法规标准和工艺规程，不断提高反应釜的自动化程度，从本质安全的角度出发，最大化地确保反应釜的安全，这样才能更好地防范和化解各种安全风险，做到长期稳定的安全生产。

参考文献

[1]鲁秋实,叶光华,周兴贵.半间歇釜式反应器安全高效操作的数值优化策略[J].化工学报,2021,72(02):975-983.

[2]王素珍,刘建锋,孙国法,代明星,靳奉祥.基于扰动补偿的连续搅拌釜式反应器自适应积分滑模控制[J].济南大学学报(自然科学版),2021,35(03):258-264.

[3]刘阳龙,王美兵,陈惠东.釜式EVA工艺反应器顶部温度下降的原因分析[J].化工管理,2020(16):154-155+159.

[4]邹勇.管式和釜式反应器中硝化反应SIL评估和比较研究[D].浙江工业大学,2020.

[5]王思宇.对釜式反应器的学习与思考[J].山东化工,2019,48(17):169+171.