我國快開反應釜市場發(fā)展急需調整
快開反應釜常用于石油化工、橡膠、農藥、染料、醫(yī)藥等行業(yè),用以完成磺化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程,以及有機染料和中間體的許多其它工藝過程的反應設備。低壓快開反應釜,一般是指1.6MPa以下的快開反應釜。由于工藝條件和介質的不同,快開反應釜的材料選擇及結構也不盡相同,但基本組成是相同的,它包括傳動裝置、傳熱和攪拌裝置、釜體(上蓋、筒體、釜底)、工藝接管等。設備的外觀尺寸,一般取快開反應釜有效高度Hgz/快開反應釜內徑Di=1.0~1.2,如果Hgz/Di>1.5,則需增設槳葉數。槳葉直徑di通常取1/3/Di,上、下槳葉的間距應略大于槳徑。在設備的結構上設置的傳熱和攪拌裝置是為了強化反應過程??扉_反應釜體普遍采用鋼制(或襯里)、鑄鐵或搪玻璃。
快開反應釜所用的材料、攪拌裝置、加熱方法、軸封結構、容積大小、溫度、壓力等各有異同、種類很多,它們的基本特點分述如下:
一、結構
快開反應釜結構基本相同,除有快開反應釜體外,還有傳動裝置、攪拌和加熱(或冷卻)裝置等,可改善傳熱條件,使反應溫度控制得比較均勻,并不強化傳質過程。
二、操作壓力
快開反應釜操作壓力較高。釜內的壓力是化學反應產生或由溫度升高而形成,壓力波動較大,有時操作不穩(wěn)定,突然的壓力升高可能超過正常壓力的幾倍,因此,大部分快開反應釜屬于受壓容器
三、操作溫度
快開反應釜操作溫度較高,通?;瘜W反應需要在一定的溫度條件下才能進行,所以快開反應釜既承受壓力又承受溫度。獲得高溫的方法通常有以下幾種:
1、水加溫
要求溫度不高時可采用,快開反應釜加熱系統(tǒng)有敞開式和密閉式兩種。敞開式較簡單,它由循環(huán)泵、水槽、管道及控制閥門的調節(jié)器所組成,當采用高壓水時,設備機械強度要求高,快開反應釜外表面焊上蛇管,蛇管與釜壁有間隙,使熱阻增加,傳熱效果降低。
2、蒸汽加熱
快開反應釜加熱溫度在100℃以下時,可用一個大氣壓以下的蒸汽來加熱;100~180℃范圍內,用飽和蒸汽;當溫度更高時,可采用高壓過熱蒸汽。
3、用其它介質加熱
若快開反應釜工藝要求在高溫下操作或欲避免采用高壓的加熱系統(tǒng)時,可用其它介質來代替水和蒸汽,如礦物油(275~300℃)、聯(lián)苯醚混合劑(沸點258℃)、熔鹽(140~540℃)、液態(tài)鉛(熔點327℃)等。
4、電加熱
將電阻絲纏繞在快開反應釜筒體的絕緣層上,或快開反應釜安裝在離快開反應釜若干距離的特設絕緣體上,因此,在電阻絲與快開反應釜體之間形成了不大的空間間隙。
前三種方法獲得高溫均需在快開反應釜上增設夾套,由于溫度變化的幅度大,使釜的夾套及殼體承受溫度變化而產生溫差壓力。采用電加熱時,設備較輕便簡單,溫度較易調節(jié),而且不用泵、爐子、煙囪等設施,開動也非常簡單,危險性不高,成本費用較低,但操作費用較其它加熱方法高,熱效率在85%以下,因此快開反應釜適用于加熱溫度在400℃以下和電能價格較低的地方。
四、攪拌結構
在快開反應釜中通常要進行化學反應,為保證反應能均勻而較快的進行,提高效率,通常在快開反應釜中裝有相應的攪拌裝置,于是便帶來傳動軸的動密封及防止泄漏的問題。
五、快開反應釜的工作
快開反應釜多屬間隙操作,有時為保證產品質量,每批出料后都需進行清洗;釜頂裝有快開人孔及手孔,便于取樣、測體積、觀察反應情況和進入設備內部檢修。
六、化工生產對快開反應釜的要求和發(fā)展趨勢
1、大容積化,這是快開反應釜增加產量、減少批量生產之間的質量誤差、降低產品成本的有效途徑和發(fā)展趨勢。染料生產用快開反應釜國內多為6000L以下,其它行業(yè)有的達30m3;國外在染料行業(yè)有20000~40000L,而其它行業(yè)可達120m3。
2、快開反應釜的攪拌器,已由單一攪拌器發(fā)展到用雙攪拌器或外加泵強制循環(huán)。國外,除了裝有攪拌器外,尚使釜體沿水平線旋轉,從而提高反應速度。
3、以生產自動化和連續(xù)化代替笨重的間隙手工操作,如快開反應釜采用程序控制,既可保證穩(wěn)定生產,提高產品質量,增加收益,減輕體力勞動,又可消除對環(huán)境的污染。
4、合理地利用熱能,快開反應釜選擇的工藝操作條件,加強保溫措施,提高傳熱效率,使熱損失降至限度,余熱或反應后產生的熱能充分地綜合利用。快開反應釜熱管技術的應用,將是今后發(fā)展的方向
七、我國快開反應釜市場發(fā)展的三個特點
據專家預測今后我國快開反應釜市場發(fā)展將呈現(xiàn)以下特點:
1、快開反應釜制造技術含量日趨增加
中國現(xiàn)有的一些快開反應釜產品制造技術含量不高,而過為已將許多的制造技術應用在快開反應釜上。
2、快開反應釜市場日趨壟斷化
目前中國除了幾家國有快開反應釜企業(yè)和外資壓力容器企業(yè)有一定的規(guī)模和優(yōu)勢外,其他快開反應釜生產企業(yè)基本不成體系和規(guī)模,特別是快開反應釜市場上需求量大的一些成套反應設備,在國際快開反應釜市場中均被幾家大的快開反應釜生產企業(yè)所壟斷。
3、快開反應釜零部件生產專業(yè)化
國際壓力容器界十分重視和提高快開反應釜機械加工和整個反應系統(tǒng)的通用能力,因此快開反應釜零部件生產專業(yè)化是發(fā)展的趨勢,很多零部件不再由壓力容器廠生產,而是有一些通用的標準件廠生產。
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