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清洗反應釜的必要性
反應釜在長期使用過程中會積累大量的污垢,這些污垢會影響反應釜的正常工作,增加能源消耗,降低產品質量。長期使用的反應釜內容易殘留反應物,逐漸在反應釜中沉積,不但影響反應的容量,殘留物中的成分有可能會對反應產生影響,有可能對產品質量產生不利影響,嚴重的甚至引起暴聚反應,危及人員和設備安全。
一、生產效率的低下
1.由于換熱性能的低下,導致反應時間的增加;2.需要注意的是,即使附著了很薄一層污垢,也會大幅降低換熱性能。
二、產品品質的降低
1.附著在釜內壁上的污垢的掉落,前一釜的殘渣混入等異物混入問題;以及由于污垢的附著使得反應時間變長,并因此造成異性反應物的生成、產品變色、每一釜產品的質量不能均一等問題;2.不光少量多品種用的反應釜,對于連續反應釜,一旦發生這樣的問題,損失是巨大的。
三、腐蝕的加劇
這影響到反應釜自身的使用壽命。這里所指的“腐蝕”,就是在污垢與釜內壁表面之間的間隙中由于液體的濃縮而形成局部電池效應,其結果為在污垢附著面上形成孔蝕、應力腐蝕等,從而降低了反應釜的耐用年數。
四、其它影響
1.插入反應釜中的溫度計上若附著污垢,使得測定溫度的延遲(Time Lag),從而影響了整個反應控制系統;2.釜內機械軸封處若附著污垢,可能導致釜內液體泄漏,甚至會有釜內氣體噴出的危險性;3.釜內軸承、回轉部位的污垢附著,會造成攪拌機振動過大,機械軸封的損傷等,對生產裝置的整體安全性造成影響。
反應釜的傳熱夾套一般由普通碳鋼制成,它是一個套在反應器筒體外面形成密封空間的容器,即簡單又方便。夾套上設有水蒸汽、冷卻水或其他加熱、冷卻介質的進出口。(如果加熱介質是水蒸汽,則進口管應靠近夾套上端,冷凝液從底部排出;如果傳熱介質是液體,
則進口管應安置在底部,液體從底部進入,上部流出,使傳熱介質充滿整個夾套的空間。有時,對于較大型的容器,為了得到較好的傳熱效果,在夾套空間設螺旋導流板,以縮小夾套中流體的流通面積,提高流體的流動速度和避免短路,但結構較為復雜一些。
當釜直徑較大或采用的傳熱介質壓力較高時,又常采用焊接半圓螺旋管或螺旋角鋼結構,以代替夾套式結構。這樣,不但能提高傳熱介質的流速,改善傳熱效果,而且能提高反應器外抗壓的強度和剛度。
為了提高傳熱效率,在夾套的上端開有不凝性氣體排出口。夾套同器身的間距視容器公稱直徑的大小采用不同的數值,一般取25~100mm。夾套的高度決定于傳熱面積,而傳熱面積是由工藝要求確定。但須注意是夾套高度一般不低于料液的高度,
應該比器內液面高出50~100mm左右,以保證充分傳熱。隨著反應器容積的增大,傳熱問題顯得突然起來,光靠夾套已很不夠,常常要在反應器內設置附加傳熱擋板。傳熱擋板既可以增加傳熱面積,移走熱量,又可強化攪拌效果,起破壞渦流控制流型的作用。
起結構型式很多,常見的有D形折流擋板、指形、套管式、環形管、橢圓形管式擋板等。擋板的傳熱系數比夾套的傳熱系數達得多,因為其中冷卻水流速大,管壁薄,物料在擋板表面的給系數也大,所以總的傳熱系數值大。但在使用這種傳熱擋板時要考慮結構和清洗問題,
要求擋板全部置于液面之下,因為氣液界面是一個容易結垢的部位。