化工设备课件化工设备课件----反应设备反应设备本文由 zhangzl1988116 贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看第七章 反应设备目 录1 2 3反应设备的应用及类型 釜式搅拌反应器的构造搅拌反应器的罐体第一节 反应设备的应用及类型一、反应设备的应用 ◆ 反应设备在化工生产过程中， 在化工生产过程中，为化学反应提供反应空间和反 应条件的装置. 应条件的装置. ◆ 反应设备的应用 通过对参加反应的介质的充分搅拌， * 通过对参加反应的介质的充分搅拌，使物料混合 均匀； 均匀； 强化传热效果和相间传质； * 强化传热效果和相间传质； 使气体在液相中作均匀分散； * 使气体在液相中作均匀分散； 使固体颗粒在液相中均匀悬浮； * 使固体颗粒在液相中均匀悬浮； 使不相容的另一液相均匀悬浮或充分乳化 使不相容的另一液相均匀悬浮或充分乳化二、反应设备的类型按结构型式分类，可分为釜式反应器、管式反应器、 按结构型式分类，可分为釜式反应器、管式反应器、 塔式反应器、固定床反应器、流化床反应器等 塔式反应器、固定床反应器、流化床反应器等◆ 釜式反应器式反应器也称槽式、锅式反应器。
釜 式反应器也称槽式、锅式反应器◆ 管式反应器管式反应器主要用于气相、液相、 管式反应器主要用于气相、液相、气—液相连续反 液相连续反 应过程，由单根(直管或盘管) 应过程，由单根(直管或盘管)连续或多根平行排列的管 子组成，一般设有套管或壳管式换热装置 子组成，一般设有套管或壳管式换热装置管式反应器结构示意图◆ 塔式反应器鼓泡塔反应器结构示意图 1—分布格板；2—夹套；3—气体分布器；4—塔体；5—挡板； 分布格板； 夹套； 气体分布器； 塔体； 挡板； 分布格板 夹套 气体分布器 塔体 挡板 塔外换热器； 液体捕集器 液体捕集器； 6—塔外换热器；7—液体捕集器；8—扩大段 塔外换热器 扩大段◆ 固定床反应器固定床板反应器是指流体通过静止不动的固体物料 所形成的床层而进行化学反应的设备以气所形成的床层而进行化学反应的设备以气- 固反应的 固定床反应器最常见 固定床反应器最常见◆ 流化床反应器细小的固体颗粒被流动着的流体携带， 细小的固体颗粒被流动着的流体携带，具有像流体 一样自由流动的性质，此种现象称为固体的流态化 一样自由流动的性质，此种现象称为固体的流态化 把反应器和在其中呈流态化的固体催化剂颗粒合在 一起，成为流化床反应器。
流化床反应器多用于气一起，成为流化床反应器流化床反应器多用于气- 固 反应过程 反应过程第二节 釜式搅拌反应器的构造一、总体结构 ◆ 釜式搅拌反应器的分类 立式容器中心搅拌、偏心搅拌、倾斜搅拌， 立式容器中心搅拌、 偏心搅拌、 倾斜搅拌，卧式容器 搅拌等 搅拌等 ◆ 立式容器中心搅拌 主要包括搅拌罐、搅拌装置、 主要包括搅拌罐、搅拌装置、密封装置 搅拌罐—由罐体和传热装置组成 由罐体和传热装置组成 搅拌罐 由罐体和传热装置组成作用是提供反应 空间和反应条件 空间和反应条件 搅拌装置—由搅拌器 搅拌轴、传动装置组成 由搅拌器、 搅拌装置 由搅拌器、搅拌轴、传动装置组成传 动装置又由电动机、减速器、联轴器及机座等组成 动装置又由电动机、减速器、联轴器及机座等组成 密封装置—防止罐内介质泄漏或外界空气进入罐内 防止罐内介质泄漏或外界空气进入罐内 密封装置 防止罐内介质泄漏或外界空气进入罐内立式容器中心 搅 拌反应器1—搅拌器 2—罐体； 3—夹套； 4—搅拌轴； 5—压出管； 6—支座； 7—人孔； 8—轴封； 9—传动装置◆ 搅拌器典型搅拌器结构示意常用搅拌器及流型示意三、搅拌附件 ◆ 挡板挡板的作用是避免旋 涡现象， 涡现象，增大被搅拌液体 的湍流程度， 的湍流程度，将切向流动 变为轴向和径向流动， 变为轴向和径向流动，强 化反应器内液体的对流和 扩散，改善搅拌效果。
扩散，改善搅拌效果搅拌反应器的挡板结构对于低粘度液体挡板装在壁上可有效 地防止 粘滞液 体在挡 板处形 成死角， 以防止 固体颗 粒的堆 积在高粘度 物料中使 用桨式搅 拌器时， 可安装横 挡板以增 加掺合作 用，挡板 宽度可与 搅拌叶同 宽对于中等粘度液体挡板离开 槽壁（或固—液相操作时）对于高粘度液体挡板离开槽 壁并与槽壁成一定角度竖 向挡板安装方式◆ 导流筒● 导流筒的作用 导流筒作用 作用提高混合效率 导流筒作用 提高混合效率一方面提高了对液体的搅拌程度， 一方面提高了对液体的搅拌程度，加强了搅拌器对液体的直 接机械剪切作用；另一方面由于限定了液体的循环路径， 接机械剪切作用；另一方面由于限定了液体的循环路径，确立了 充分循环的流型， 充分循环的流型，使器内所有物料均能通过导流筒内的强烈混合 减少了走短路的机会 区，减少了走短路的机会● 导流筒的组成 导流筒是一个圆筒，安装在搅拌器的外面 导流筒是一个圆筒，安装在搅拌器的外面常用于 推进式和涡轮式搅拌器 推进式和涡轮式搅拌器导流筒示意图四、传动装置搅拌反应器传动装 置1—电动机； 2—减速器； 3—联轴器； 4—机座； 5—轴封装置； 6—底座； 7—封头； 8—搅拌轴；五、轴封结构轴封是指搅拌轴与 罐体之间的动密封结构， 罐体之间的动密封结构， 常用的有填料密封和机 常用的有填料密封和机 械密封。
械密封反应器填料密封结构1—本体； 2—螺钉； 3—衬套； 4—螺塞； 5—油圈； 6—油杯； 7—密封圈；8—水夹套； 9—油环； 10—填料； 11—压盖； 12—螺母； 13—双头螺柱反应器机械密封第三节 搅拌反应器的罐体一、罐体尺寸确定 ◆ 高径比●确定罐体高径比的考虑因素＊由于搅拌功率在一定条件下与搅拌器直径的 5 次方成正比， 由于搅拌功率在一定条件下与搅拌器直径的 5 次方成正比， 所以从减少搅拌功率的角度考虑，高径比可取得大一些 所以从减少搅拌功率的角度考虑，高径比可取得大一些 若采用夹套传热结构，从传热角度看， ＊若采用夹套传热结构，从传热角度看，希望高径比可取得 大一些；当容积一定时，高径比大、罐体就高， 大一些；当容积一定时，高径比大、罐体就高，盛料部分表面积 传热面积也就大 大、传热面积也就大 要考虑物料的状态，对发酵类物料，＊要考虑物料的状态，对发酵类物料，为了使通入罐内的空气 与发酵物料充分接触，高径比应取得大一些 与发酵物料充分接触，高径比应取得大一些夹套反应器罐体尺寸示意◆直径及高度确定● 装料系数 若物料在反应过程中产生泡们沫或呈沸腾状态， 若物料在反应过程中产生泡们沫或呈沸腾状态，取 装料系数 0.6 0.7； 0.6～ 装料系数 0.6～0.7； 若物料反应较平稳，则取装料系数 0.8 0.85。
0.8～ 若物料反应较平稳，则取装料系数0.8～0.85 ● 直径及高度确定 1、在初步确定 H/Di 后，可先忽略封头的容积，近 在初步确定 H/Di 后 可先忽略封头的容积， 在初步确定 H/Di 似计算出罐体的容积V ≈得πH D H= D ( ) 4 4 Di2 i 3 iπ4V0 Di = 3 π ( H Di )η2、将上式计算的结果圆整为标准直径，再代入下式中克 将上式计算的结果圆整为标准直径， 计算出罐体的高度 V0 ? Vk V ? Vk η H= = π 2 π 2 Di Di 4 4二、传热装置 ◆ 夹套可拆卸的夹套不可拆卸的夹套◆ 蛇管蛇管结构蛇管的固定结构三、工艺接管 ◆ 进料管进料管结构◆ 出料管下部出料管上部出料管1。