反應釜設計與加熱方式介紹
威海匯鑫在反應釜設計中多半都設計成圓柱形,其徑/長比為0.66/1.0。其頂和底制成碟狀。頂蓋用凸緣狀 的法蘭固定底焊接在殼體上。頂蓋上設有若干個開口如人孔、攪拌桿及熱電偶等。
反應釜設計時的加熱方式有如下幾種。
a)用煤、木材、燃油在底部直接加熱。
b)用電熱元件在外側(cè)加熱或用循環(huán)熱媒在夾套內(nèi)加熱。
c)浸入的盤管通熱油加熱。
在反應釜設計中還要考慮反應物料,在反應中常用的反應物料有:
1、相容或不相容的液體。液體的混合很容易通過攪拌或機械混合來實現(xiàn),
反應混合物的傳 熱是通對流進行的。
2、液體與適當粒徑的固體反應物的非均相混合。在這種情況下借助混合器不可能將這些 物 料*混合。
混合作用力一消失,體物料便會沉淀到釜底形成一不導熱的物料層并出現(xiàn)下述現(xiàn)象:
•固體反應物炭化, •混合物顏色變深,
炭化的物料浪費了, •熱能和時間浪費了,
•聚合反應不均勻,•聚合物成分不均勻,
•由于物料和能量的浪費而影響生態(tài)環(huán)境.為了避免出現(xiàn)這些問題,可以分兩步多次添加反應物料:
a)*步先將液體反應物料加到反應釜中將介質(zhì)溫度加熱到稍于反應溫度或固體反應物的 熔點。
b)在不斷攪拌的情況下慢慢添加固體反應物讓它不斷反應或溶解,避免發(fā)生沉淀。但是這種速度不可能保持,
有時還會發(fā)沉淀和結(jié)焦的現(xiàn)象。而且這樣需要很長時間才能完成反應。
反應釜的設計概念
為了避免上述固體反應物料沉淀到釜底的情況發(fā)生,設計了一種的反應釜。反應釜的基 本設計和加熱方式保持不變。
反應釜設計中主要的變化是改進反應釜底。
因為所有的問題都是因為固體反應物料沉淀到釜底造成的。那么主要的解決辦法是要在即使沒有混合或攪拌的情況下
也要避免發(fā)生沉淀。這可通過加進一個輔助的釜底而實現(xiàn),該輔 助的底比實際的稍一點,留出3~10厘米的間隙。
這樣固體反應物將沉淀在這個輔助的底 上,而不會在實際的反應釜底上形成絕熱層。
通過釜底間隙間的對流作用熱傳遞將是連續(xù)均勻的。
輔助的釜底用強度不銹鋼(SS314)制成,上面帶有許多小孔,孔徑比反應物料的粒徑略小 。
將這種篩網(wǎng)切成圓形。其邊緣向下彎曲作支撐。當固體反應物料負荷 很重時,
輔助底下面可以加一個5~10厘米寬的金屬環(huán)作為支承。
這樣便可避免固體物料集中在釜底,因過熱而引起的物料炭化,產(chǎn)物顏色變深。
這種金屬篩網(wǎng)可從市埸上購到,對于各種規(guī)格的50~100立升的小反應釜可以設計制造。
大容量反應釜設計的技術特點
近年來,隨著國內(nèi)建筑業(yè)、裝飾裝修和家具業(yè)等消費市場的快速增長,我國人造板工業(yè)也在蓬勃發(fā)展。
在人造板生產(chǎn)中占有重要地位的膠粘劑,往往決定著人造板產(chǎn)品的質(zhì)量和等級,對產(chǎn)品的成本也起著舉足輕重的作用,
隨著企業(yè)人造板產(chǎn)量的擴大,膠粘劑的需求量隨之上升,其質(zhì)量與生產(chǎn)成本已經(jīng)成為直接影響人造板產(chǎn)品市場競爭力
和生產(chǎn)廠商利潤的重要因素。為了降成本,減少膠粘劑生產(chǎn)中的不穩(wěn)定因素,在其生產(chǎn)中使用大容量反應釜越來越普遍。
從 20 世紀 80 年代末期至 90 年代中期,隨著國外的人造板材生產(chǎn)技術和生產(chǎn)設備的大量引進,
大容量反應釜也隨之進入國內(nèi),這對我國膠粘劑的生產(chǎn)設備,特別是大容量反應釜的發(fā)展起到了較好的借鑒作用。
1 大容量反應釜的技術特點
與傳統(tǒng)的夾套式反應釜相比,大容量反應釜具有以下特點:
1.1 生產(chǎn)能力大
大容量反應釜以單層釜壁取代了傳統(tǒng)的夾套式釜壁,使反應容器不承受或只承受較小的外壓,
因而擺脫了傳統(tǒng)的外壓容器由于容積增加而帶來的釜壁過厚、傳熱不良等因素的限制,
使得反應釜的容積量可達到 30m 3 ,甚至更大,這大大提了單釜生產(chǎn)能力。
1.2 傳熱系數(shù)
反應介質(zhì)的加熱和冷卻均采用內(nèi)置板式換熱器,傳熱系數(shù)比傳統(tǒng)的盤管式換熱器40% ,
而且板式換熱器結(jié)構較緊湊,有利于在容積較大的反應釜內(nèi)布置充足的加熱和冷卻面積,
使樹脂的合成反應過程進行得更加均勻、穩(wěn)定。
1.3 易于維修
由于內(nèi)置板式換熱器是可拆卸的,因此易于清洗和維修,有利于減少操作故障,提生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
綜上所述,大容量反應釜具有生產(chǎn)能力大、傳熱效果好、易于維修特點,
應用于生產(chǎn)實踐中可以減少設備臺數(shù),節(jié)約廠房投資,減少操作人員,降生產(chǎn)成本。因此,大容量反應釜愈來愈廣泛地被應用于人造板膠粘劑的生產(chǎn)中。
夾套反應釜設計
夾套反應釜的總體結(jié)構帶攪拌的夾套反應釜是化學、醫(yī)藥及食品等工業(yè)中常用的典型反應設備之一。它是一種在一定壓力和溫度下,借助攪拌器將一定容積的兩種(或多種)液體以及液體與固體或氣體物料混勻,促進其反應的設備。一臺帶攪拌的夾套反應釜。它主要由攪拌容器、攪拌裝置、傳動裝置、軸封裝置、支座、人孔、工藝接管和一些附件組成。攪拌容器分罐體和夾套兩部分,主要由封頭和筒體組成,多為中、壓壓力容器;攪拌裝置由攪拌器和攪拌軸組成,其形式通常由工藝設計而定;傳動裝置是為帶動攪拌裝置設置的,主要由電機、減速器、聯(lián)軸器和傳動軸等組成;封頭裝置為動密封;它們與支座、人孔、工藝接管等附件一起,構成完整的夾套反應釜