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1、第四章化学制药反应器反应过程及反应器在生产中重要性反应过程及反应器在生产中重要性 制制制制药药药药工工工工业业业业的的的的生生生生产产产产过过过过程程程程由由由由一一一一系系系系列列列列化化化化学学学学反反反反应应应应与与与与物物物物理理理理处处处处理理理理过过过过程程程程有有有有机地组合而成的。机地组合而成的。机地组合而成的。机地组合而成的。以氯霉素工艺为例以氯霉素工艺为例以氯霉素工艺为例以氯霉素工艺为例化学反应过程是生产过程的中心，反应器是化学反应过程是生产过程的中心，反应器是化学反应过程是生产过程的中心，反应器是化学反应过程是生产过程的中心，反应器是关键关键关键关键设备。设备。设备。设备
2、。 第一节反应器基础 一、化学反应器的分类1.按物料的聚集状态分 均相： 气相、液相 非均相：g-l相、 g-s相、l-l相、l-s相、 g-l-s相实质是按宏观动力学特性分类，相同聚集状态反应有相同的动力学规律。2.2.2.2.据反应器结构分据反应器结构分据反应器结构分据反应器结构分 （a a a a） 管式反应器；（管式反应器；（管式反应器；（管式反应器；（b b b b）釜式反应器；（釜式反应器；（釜式反应器；（釜式反应器；（c c c c）板式塔；（板式塔；（板式塔；（板式塔；（d d d d）填料塔；填料塔；填料塔；填料塔； （e)e)e)e)鼓泡塔；（鼓泡塔；（鼓泡塔；（鼓泡塔；（
3、f f f f）喷雾塔；（喷雾塔；（喷雾塔；（喷雾塔；（g g g g）固定床反应器；（固定床反应器；（固定床反应器；（固定床反应器；（h h h h）流化床反应器；流化床反应器；流化床反应器；流化床反应器；（i i i i）移动床反应器；（移动床反应器；（移动床反应器；（移动床反应器；（j j j j）滴流床反应器滴流床反应器滴流床反应器滴流床反应器 实质是按传递过程的特征分类实质是按传递过程的特征分类实质是按传递过程的特征分类实质是按传递过程的特征分类，相同结构反应器内，相同结构反应器内，相同结构反应器内，相同结构反应器内物料具有相同流动、混和、传质、传热等特征。物料具有相同流动、混和、传
4、质、传热等特征。物料具有相同流动、混和、传质、传热等特征。物料具有相同流动、混和、传质、传热等特征。 3.3.3.3.根据温度条件和传热方式分类根据温度条件和传热方式分类根据温度条件和传热方式分类根据温度条件和传热方式分类 (1) (1) (1) (1) 根据温度条件分：等温、非等温式反应器根据温度条件分：等温、非等温式反应器根据温度条件分：等温、非等温式反应器根据温度条件分：等温、非等温式反应器 (2)(2)(2)(2)根据传热方式分根据传热方式分根据传热方式分根据传热方式分 绝热式：不与外界进行热交换绝热式：不与外界进行热交换绝热式：不与外界进行热交换绝热式：不与外界进行热交换 外热式：由
5、热载体供给或移走热量外热式：由热载体供给或移走热量外热式：由热载体供给或移走热量外热式：由热载体供给或移走热量 又又又又有有有有间间间间壁壁壁壁传传传传热热热热式式式式、直直直直接接接接传传传传热热热热式式式式、外外外外 循环传热式之分。循环传热式之分。循环传热式之分。循环传热式之分。 蒸蒸蒸蒸发发发发传传传传热热热热式式式式：靠靠靠靠挥挥挥挥发发发发性性性性反反反反应应应应物物物物、产产产产物物物物、溶剂的蒸发移除热量。溶剂的蒸发移除热量。溶剂的蒸发移除热量。溶剂的蒸发移除热量。4.4.按化学反应器的操作方式分按化学反应器的操作方式分 （1 1 1 1）分批）分批）分批）分批( ( ( (或
6、称间歇或称间歇或称间歇或称间歇) ) ) )式操作式操作式操作式操作 一一一一次次次次性性性性加加加加入入入入反反反反应应应应物物物物料料料料，在在在在一一一一定定定定条条条条件件件件下下下下，经经经经过过过过一一一一定定定定的的的的反反反反应应应应时时时时间间间间，达达达达到到到到所所所所要要要要求求求求的的的的转转转转化化化化率率率率时时时时，取取取取出出出出全全全全部部部部物物物物料料料料的的的的生生生生产产产产过过过过程程程程。属属属属非非非非定定定定态态态态过过过过程程程程，反反反反应应应应器器器器内内内内参参参参数数数数随随随随时时时时间间间间而而而而变变变变。适用：小批量、多品种
7、的生产过程。适用：小批量、多品种的生产过程。适用：小批量、多品种的生产过程。适用：小批量、多品种的生产过程。（2 2 2 2）半分批）半分批）半分批）半分批( ( ( (或称半连续或称半连续或称半连续或称半连续) ) ) )式操作式操作式操作式操作 原原原原料料料料与与与与产产产产物物物物只只只只要要要要其其其其中中中中的的的的一一一一种种种种为为为为连连连连续续续续输输输输入入入入或或或或输输输输出出出出而而而而其其其其余余余余则则则则为为为为分分分分批批批批加加加加入入入入或或或或卸卸卸卸出出出出的的的的操操操操作作作作。属属属属于于于于非非非非定定定定态态态态过过过过程程程程，反应器内参
8、数随时间而变，也随反应器内位置而变。反应器内参数随时间而变，也随反应器内位置而变。反应器内参数随时间而变，也随反应器内位置而变。反应器内参数随时间而变，也随反应器内位置而变。（3 3 3 3）连续式操作）连续式操作）连续式操作）连续式操作 连连连连续续续续加加加加入入入入反反反反应应应应物物物物料料料料和和和和取取取取出出出出产产产产物物物物的的的的生生生生产产产产过过过过程程程程。属属属属定定定定态态态态过过过过程程程程，反反反反应应应应器器器器内内内内参参参参数数数数不不不不随随随随时时时时间间间间而而而而改改改改变变变变，适适适适于于于于大大大大规规规规模模模模生产。生产。生产。生产。二
9、、反应器计算的内容和基本方程式二、反应器计算的内容和基本方程式二、反应器计算的内容和基本方程式二、反应器计算的内容和基本方程式 （一）反应器计算的基本内容（一）反应器计算的基本内容（一）反应器计算的基本内容（一）反应器计算的基本内容 1.1.1.1.选择合适的反应器型式选择合适的反应器型式选择合适的反应器型式选择合适的反应器型式 2.2.2.2.确定最佳操作条件确定最佳操作条件确定最佳操作条件确定最佳操作条件 3.3.3.3.计算完成生产任务所需的反应器体积计算完成生产任务所需的反应器体积计算完成生产任务所需的反应器体积计算完成生产任务所需的反应器体积 （二）反应器计算的基本方程（二）反应器计
10、算的基本方程（二）反应器计算的基本方程（二）反应器计算的基本方程反应器计算可以采用反应器计算可以采用反应器计算可以采用反应器计算可以采用经验法和数学模型法经验法和数学模型法经验法和数学模型法经验法和数学模型法。 经验计算法是根据已有的装置生产定额，经验计算法是根据已有的装置生产定额，经验计算法是根据已有的装置生产定额，经验计算法是根据已有的装置生产定额，进行相同生产条件、相同结构生产装置的工艺计进行相同生产条件、相同结构生产装置的工艺计进行相同生产条件、相同结构生产装置的工艺计进行相同生产条件、相同结构生产装置的工艺计算。算。算。算。局限性很大，只能在相近条件下进行反应器局限性很大，只能在相近
11、条件下进行反应器局限性很大，只能在相近条件下进行反应器局限性很大，只能在相近条件下进行反应器体积的估算。体积的估算。体积的估算。体积的估算。数学模型法计算的基础是描述化学过程本数学模型法计算的基础是描述化学过程本数学模型法计算的基础是描述化学过程本数学模型法计算的基础是描述化学过程本质的动力学模型以及反映传递过程特性的传递模质的动力学模型以及反映传递过程特性的传递模质的动力学模型以及反映传递过程特性的传递模质的动力学模型以及反映传递过程特性的传递模型。基本方法是以实验事实为基础，建立上述模型。基本方法是以实验事实为基础，建立上述模型。基本方法是以实验事实为基础，建立上述模型。基本方法是以实验事
12、实为基础，建立上述模型，并建立相应的求解边界条件，然后求解。型，并建立相应的求解边界条件，然后求解。型，并建立相应的求解边界条件，然后求解。型，并建立相应的求解边界条件，然后求解。 反应器计算的基本方程包括：反应器计算的基本方程包括：反应器计算的基本方程包括：反应器计算的基本方程包括：描述浓度变化的物料衡算式；描述浓度变化的物料衡算式；描述浓度变化的物料衡算式；描述浓度变化的物料衡算式；描述温度变化的能量衡算式；描述温度变化的能量衡算式；描述温度变化的能量衡算式；描述温度变化的能量衡算式；描述压力变化的动量衡算式；描述压力变化的动量衡算式；描述压力变化的动量衡算式；描述压力变化的动量衡算式；描
13、述反应速率变化的动力学方程式。描述反应速率变化的动力学方程式。描述反应速率变化的动力学方程式。描述反应速率变化的动力学方程式。 1.1.1.1.物料衡算式物料衡算式物料衡算式物料衡算式依依依依 据：质量守衡定律。据：质量守衡定律。据：质量守衡定律。据：质量守衡定律。基基基基 准：准：准：准： 取温度、浓度等参数保持不变的单元体积和取温度、浓度等参数保持不变的单元体积和取温度、浓度等参数保持不变的单元体积和取温度、浓度等参数保持不变的单元体积和单元时间作为空间基准和时间基准。单元时间作为空间基准和时间基准。单元时间作为空间基准和时间基准。单元时间作为空间基准和时间基准。衡算式：对任一组分衡算式：
14、对任一组分衡算式：对任一组分衡算式：对任一组分A A A A在单元时间在单元时间在单元时间在单元时间、单元体积单元体积单元体积单元体积VVVV内：内：内：内：AAAA的积累量的积累量的积累量的积累量=A=A=A=A的进入量的进入量的进入量的进入量-A-A-A-A的离开量的离开量的离开量的离开量-A-A-A-A的反应量的反应量的反应量的反应量 目的：给出反应物浓度或转化率随反应器内位置或时间目的：给出反应物浓度或转化率随反应器内位置或时间目的：给出反应物浓度或转化率随反应器内位置或时间目的：给出反应物浓度或转化率随反应器内位置或时间变化的函数关系。变化的函数关系。变化的函数关系。变化的函数关系。
15、 2.2.2.2.热量衡算式热量衡算式热量衡算式热量衡算式依依依依 据：据：据：据： 能量守衡定律。能量守衡定律。能量守衡定律。能量守衡定律。基基基基 准：准：准：准： 取温度、浓度等参数保持不变的单元体积和取温度、浓度等参数保持不变的单元体积和取温度、浓度等参数保持不变的单元体积和取温度、浓度等参数保持不变的单元体积和单元时间作为空间基准和时间基准。单元时间作为空间基准和时间基准。单元时间作为空间基准和时间基准。单元时间作为空间基准和时间基准。衡算式：衡算式：衡算式：衡算式：在单元时间在单元时间在单元时间在单元时间、单元体积单元体积单元体积单元体积VVVV内（以放热反应为例）：内（以放热反应
16、为例）：内（以放热反应为例）：内（以放热反应为例）： 积累的热量积累的热量积累的热量积累的热量=原料带入的热量原料带入的热量原料带入的热量原料带入的热量+反应产生的热量反应产生的热量反应产生的热量反应产生的热量- 出料带走的热量出料带走的热量出料带走的热量出料带走的热量-传给环境或热载体的热量传给环境或热载体的热量传给环境或热载体的热量传给环境或热载体的热量 目的：给出温度随反应器内位置或时间变化的函数关目的：给出温度随反应器内位置或时间变化的函数关目的：给出温度随反应器内位置或时间变化的函数关目的：给出温度随反应器内位置或时间变化的函数关系。系。系。系。3.3.3.3.动量衡算式动量衡算式动
17、量衡算式动量衡算式 动量衡算式以动量守恒与转化定律动量衡算式以动量守恒与转化定律动量衡算式以动量守恒与转化定律动量衡算式以动量守恒与转化定律为基础，计算反应器的压力变化。为基础，计算反应器的压力变化。为基础，计算反应器的压力变化。为基础，计算反应器的压力变化。 当气相流动反应器的进出口压差很当气相流动反应器的进出口压差很当气相流动反应器的进出口压差很当气相流动反应器的进出口压差很大，以致影响到反应组分浓度时，就要考大，以致影响到反应组分浓度时，就要考大，以致影响到反应组分浓度时，就要考大，以致影响到反应组分浓度时，就要考虑流体的动量衡算。虑流体的动量衡算。虑流体的动量衡算。虑流体的动量衡算。
18、一般情况下，反应器计算可以不考一般情况下，反应器计算可以不考一般情况下，反应器计算可以不考一般情况下，反应器计算可以不考虑此项。虑此项。虑此项。虑此项。 4.4.4.4.动力学方程式动力学方程式动力学方程式动力学方程式 对于均相反应，需要有本征动力学方程；对于均相反应，需要有本征动力学方程；对于均相反应，需要有本征动力学方程；对于均相反应，需要有本征动力学方程； 对于非均相反应，应该有包括相际传递对于非均相反应，应该有包括相际传递对于非均相反应，应该有包括相际传递对于非均相反应，应该有包括相际传递过程在内的宏观动力学方程。过程在内的宏观动力学方程。过程在内的宏观动力学方程。过程在内的宏观动力学
19、方程。 物料衡算式和动力学方程式是描述反物料衡算式和动力学方程式是描述反物料衡算式和动力学方程式是描述反物料衡算式和动力学方程式是描述反应器性能的两个最基本的方程式。应器性能的两个最基本的方程式。应器性能的两个最基本的方程式。应器性能的两个最基本的方程式。 第二节间歇操作釜式反应器 一、化学反应器的分类1.按物料的聚集状态分 均相： 气相、液相 非均相：g-l相、 g-s相、l-l相、l-s相、 g-l-s相实质是按宏观动力学特性分类，相同聚集状态反应有相同的动力学规律。釜式反应器的结构 釜式反应器是生产中广泛采用的反应器。它可用釜式反应器是生产中广泛采用的反应器。它可用釜式反应器是生产中广泛
20、采用的反应器。它可用釜式反应器是生产中广泛采用的反应器。它可用来进行均相反应，也可用于以液相为主的非均相反应。来进行均相反应，也可用于以液相为主的非均相反应。来进行均相反应，也可用于以液相为主的非均相反应。来进行均相反应，也可用于以液相为主的非均相反应。如非均相液相、液固相、气液相、气液固相等。如非均相液相、液固相、气液相、气液固相等。如非均相液相、液固相、气液相、气液固相等。如非均相液相、液固相、气液相、气液固相等。 釜式反应器的结构釜式反应器的结构釜式反应器的结构釜式反应器的结构, , , , 主要由主要由主要由主要由壳体、搅拌壳体、搅拌壳体、搅拌壳体、搅拌装置、轴封和换热装置、轴封和换热
21、装置、轴封和换热装置、轴封和换热装置装置装置装置四大部分组成。四大部分组成。四大部分组成。四大部分组成。1.1.1.1.釜体结构釜体结构釜体结构釜体结构壳体结构包括筒体、底、盖（或称封头）、壳体结构包括筒体、底、盖（或称封头）、壳体结构包括筒体、底、盖（或称封头）、壳体结构包括筒体、底、盖（或称封头）、手孔或人孔、视镜及各种工艺接管口等。手孔或人孔、视镜及各种工艺接管口等。手孔或人孔、视镜及各种工艺接管口等。手孔或人孔、视镜及各种工艺接管口等。2.2.2.2.搅拌器搅拌器搅拌器搅拌器 作用：使物料混和均匀，强化传热和传质。作用：使物料混和均匀，强化传热和传质。作用：使物料混和均匀，强化传热和传
22、质。作用：使物料混和均匀，强化传热和传质。 种类：桨式、推进式、涡轮式、框式、锚种类：桨式、推进式、涡轮式、框式、锚种类：桨式、推进式、涡轮式、框式、锚种类：桨式、推进式、涡轮式、框式、锚式、螺带式等式、螺带式等式、螺带式等式、螺带式等 选择依据：主要根据选择依据：主要根据选择依据：主要根据选择依据：主要根据物料性质、搅拌目的物料性质、搅拌目的物料性质、搅拌目的物料性质、搅拌目的及各种搅拌器的性能特征及各种搅拌器的性能特征及各种搅拌器的性能特征及各种搅拌器的性能特征来进行。来进行。来进行。来进行。3.3.3.3.轴封轴封轴封轴封 静止的搅拌釜封头和转动的搅拌轴之间设有静止的搅拌釜封头和转动的搅
23、拌轴之间设有静止的搅拌釜封头和转动的搅拌轴之间设有静止的搅拌釜封头和转动的搅拌轴之间设有搅拌轴密封装置，简称轴封，以防止釜内物料泄搅拌轴密封装置，简称轴封，以防止釜内物料泄搅拌轴密封装置，简称轴封，以防止釜内物料泄搅拌轴密封装置，简称轴封，以防止釜内物料泄漏。漏。漏。漏。 轴封装置主要有填料密封和机械密封两种。轴封装置主要有填料密封和机械密封两种。轴封装置主要有填料密封和机械密封两种。轴封装置主要有填料密封和机械密封两种。4.4.4.4.换热装置换热装置换热装置换热装置 换热装置是用来加热或冷却反应物料，使之换热装置是用来加热或冷却反应物料，使之换热装置是用来加热或冷却反应物料，使之换热装置是
24、用来加热或冷却反应物料，使之符合工艺要求的温度条件的设备。符合工艺要求的温度条件的设备。符合工艺要求的温度条件的设备。符合工艺要求的温度条件的设备。 其结构型式主要有夹套式、蛇管式、列管式、其结构型式主要有夹套式、蛇管式、列管式、其结构型式主要有夹套式、蛇管式、列管式、其结构型式主要有夹套式、蛇管式、列管式、外部循环式等，也可用直接火焰或电感加热。外部循环式等，也可用直接火焰或电感加热。外部循环式等，也可用直接火焰或电感加热。外部循环式等，也可用直接火焰或电感加热。特点特点特点特点: : : : 1.1.1.1.由于剧烈搅拌，反应器内物料浓度达到分子由于剧烈搅拌，反应器内物料浓度达到分子由于剧
25、烈搅拌，反应器内物料浓度达到分子由于剧烈搅拌，反应器内物料浓度达到分子尺度上的均匀，且反应器内浓度处处相等，因尺度上的均匀，且反应器内浓度处处相等，因尺度上的均匀，且反应器内浓度处处相等，因尺度上的均匀，且反应器内浓度处处相等，因而排除了物质传递对反应的影响；而排除了物质传递对反应的影响；而排除了物质传递对反应的影响；而排除了物质传递对反应的影响；2.2.2.2.具有足够强的传热条件，温度始终相等，无具有足够强的传热条件，温度始终相等，无具有足够强的传热条件，温度始终相等，无具有足够强的传热条件，温度始终相等，无需考虑器内的热量传递问题；需考虑器内的热量传递问题；需考虑器内的热量传递问题；需考
26、虑器内的热量传递问题；3.3.3.3.物料同时加入并同时停止反应，所有物料具物料同时加入并同时停止反应，所有物料具物料同时加入并同时停止反应，所有物料具物料同时加入并同时停止反应，所有物料具有相同的反应时间。有相同的反应时间。有相同的反应时间。有相同的反应时间。二、二、BR容积和数量求算容积和数量求算4.4.4.4.釜内各点物料的浓度、温度、反应速度釜内各点物料的浓度、温度、反应速度釜内各点物料的浓度、温度、反应速度釜内各点物料的浓度、温度、反应速度相同，随时间而变。相同，随时间而变。相同，随时间而变。相同，随时间而变。touttout/2CA,OCA, outCAttime0 优点：优点：优
27、点：优点： 操作灵活，适用于小批量、多品种、反操作灵活，适用于小批量、多品种、反操作灵活，适用于小批量、多品种、反操作灵活，适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产应时间较长的产品生产应时间较长的产品生产应时间较长的产品生产 缺点：缺点：缺点：缺点：装料、卸料等辅助操作时间长，产品质量不装料、卸料等辅助操作时间长，产品质量不装料、卸料等辅助操作时间长，产品质量不装料、卸料等辅助操作时间长，产品质量不稳定稳定稳定稳定 应用：用于液应用：用于液应用：用于液应用：用于液液相、气液相、气液相、气液相、气液相等系统，如染料、液相等系统，如染料、液相等系统，如染料、液相等系统，如染料、医药、农药等小批
28、量多品种的行业。医药、农药等小批量多品种的行业。医药、农药等小批量多品种的行业。医药、农药等小批量多品种的行业。一、已知条件一、已知条件一、已知条件一、已知条件1.1.1.1.每天处理物料总体积每天处理物料总体积每天处理物料总体积每天处理物料总体积V V V VD D D D（或反应物料每小时体积流（或反应物料每小时体积流（或反应物料每小时体积流（或反应物料每小时体积流量量量量V V V V0 0 0 0） 或或或或 V V V V0 0 0 0=F=F=F=FA0A0A0A0/C/C/C/CA0A0A0A0=W=W=W=W0 0 0 0/2.2.2.2.操作周期操作周期操作周期操作周期由反应
29、时间（生产时间）由反应时间（生产时间）由反应时间（生产时间）由反应时间（生产时间）和非生产和非生产和非生产和非生产时间时间时间时间 组成。组成。组成。组成。 反应时间理论上可以用动力学方程式计算，也可反应时间理论上可以用动力学方程式计算，也可反应时间理论上可以用动力学方程式计算，也可反应时间理论上可以用动力学方程式计算，也可根据实际情况定。根据实际情况定。根据实际情况定。根据实际情况定。3.3.3.3.设备装料系数设备装料系数设备装料系数设备装料系数设备中物料所占体积与设备实际设备中物料所占体积与设备实际设备中物料所占体积与设备实际设备中物料所占体积与设备实际容积之比，其值参见经验数据。容积之
30、比，其值参见经验数据。容积之比，其值参见经验数据。容积之比，其值参见经验数据。二、计算方法二、计算方法二、计算方法二、计算方法1.1.1.1.已知已知已知已知V V V V0 0 0 0与与与与 ，根据已有的设备容积，根据已有的设备容积，根据已有的设备容积，根据已有的设备容积V V V V，求，求，求，求算需用设备个数算需用设备个数算需用设备个数算需用设备个数n n n n 按设计任务每天需要操作的总次数为按设计任务每天需要操作的总次数为按设计任务每天需要操作的总次数为按设计任务每天需要操作的总次数为 每个设备每天能操作的批数为每个设备每天能操作的批数为每个设备每天能操作的批数为每个设备每天能
31、操作的批数为 则需用设备个数为：则需用设备个数为：则需用设备个数为：则需用设备个数为： n n n n需取整数需取整数需取整数需取整数n n n n ， n n n n n n n n 。 因此实际设备总能力比设计要求提高了，因此实际设备总能力比设计要求提高了，因此实际设备总能力比设计要求提高了，因此实际设备总能力比设计要求提高了，其提高的程度称为设备能力的后备系数，以其提高的程度称为设备能力的后备系数，以其提高的程度称为设备能力的后备系数，以其提高的程度称为设备能力的后备系数，以表示，则：表示，则：表示，则：表示，则： 2.2.2.2.已知每小时处理物料体积已知每小时处理物料体积已知每小时处
32、理物料体积已知每小时处理物料体积V V V V0 0 0 0与操作周期与操作周期与操作周期与操作周期 ，则需要设备的总容积为：，则需要设备的总容积为：，则需要设备的总容积为：，则需要设备的总容积为： 求得设备总容积后，可查得系列设备求得设备总容积后，可查得系列设备求得设备总容积后，可查得系列设备求得设备总容积后，可查得系列设备标准选用决定设备的容积标准选用决定设备的容积标准选用决定设备的容积标准选用决定设备的容积V V V V和个数和个数和个数和个数n n n n。三、设备之间的平衡 1.1.1.1.什么情况下要求设备平衡？什么情况下要求设备平衡？什么情况下要求设备平衡？什么情况下要求设备平衡
33、？ 当产品由多道工序经间歇釜反应而制得时会存在当产品由多道工序经间歇釜反应而制得时会存在当产品由多道工序经间歇釜反应而制得时会存在当产品由多道工序经间歇釜反应而制得时会存在设备平衡问题。设备平衡问题。设备平衡问题。设备平衡问题。 如不平衡时，会出现前工序操作完了要出料，后如不平衡时，会出现前工序操作完了要出料，后如不平衡时，会出现前工序操作完了要出料，后如不平衡时，会出现前工序操作完了要出料，后工序却不能接受来料；或者，后工序待接受来料，而工序却不能接受来料；或者，后工序待接受来料，而工序却不能接受来料；或者，后工序待接受来料，而工序却不能接受来料；或者，后工序待接受来料，而前工序尚未反应完毕
34、的情况。这时将大大延长辅助操前工序尚未反应完毕的情况。这时将大大延长辅助操前工序尚未反应完毕的情况。这时将大大延长辅助操前工序尚未反应完毕的情况。这时将大大延长辅助操作的时间。作的时间。作的时间。作的时间。2.2.2.2.反应釜之间平衡的条件反应釜之间平衡的条件反应釜之间平衡的条件反应釜之间平衡的条件? ? ? ? 为了便于生产的组织管理和产品的质量检验，通为了便于生产的组织管理和产品的质量检验，通为了便于生产的组织管理和产品的质量检验，通为了便于生产的组织管理和产品的质量检验，通常要求不同批号的物料不相混。常要求不同批号的物料不相混。常要求不同批号的物料不相混。常要求不同批号的物料不相混。
35、各道工序每天操作的批次相同，即各道工序每天操作的批次相同，即各道工序每天操作的批次相同，即各道工序每天操作的批次相同，即 为一常数。为一常数。为一常数。为一常数。3.3.3.3.如何根据平衡条件确定各工序反应器的大如何根据平衡条件确定各工序反应器的大如何根据平衡条件确定各工序反应器的大如何根据平衡条件确定各工序反应器的大小和数量？小和数量？小和数量？小和数量？ 确定主要反应工序的设备体积、数量及每确定主要反应工序的设备体积、数量及每确定主要反应工序的设备体积、数量及每确定主要反应工序的设备体积、数量及每天操作批数；天操作批数；天操作批数；天操作批数； 使其它工序的使其它工序的使其它工序的使其它
36、工序的值都与其相同，确定各工值都与其相同，确定各工值都与其相同，确定各工值都与其相同，确定各工序的设备体积与数量。序的设备体积与数量。序的设备体积与数量。序的设备体积与数量。例题讲解例题讲解例题讲解例题讲解第三节连续操作釜式反应器和半间歇操作釜式反应器连续操作釜式反应器的结构和间歇连续操作釜式反应器的结构和间歇操作釜式反应器相同。操作釜式反应器相同。进出物料的操作是连续的，即一边进出物料的操作是连续的，即一边连续恒定地向反应器内加入反应物，连续恒定地向反应器内加入反应物，同时连续不断地把反应产物引出反应同时连续不断地把反应产物引出反应器。器。这样的流动状况这样的流动状况很接近理想混合流很接近理
37、想混合流动模型或全混流模型。动模型或全混流模型。tresidence time 反应器内，反应器内，反应器内，反应器内，物物料的浓度和温度处料的浓度和温度处处相等，且等于反处相等，且等于反应器流出物料的浓应器流出物料的浓度和温度。度和温度。CA,inCA, outCAttime0tCA,OCA, outCAxposition0优点：容易自动控制，操作简单，节优点：容易自动控制，操作简单，节优点：容易自动控制，操作简单，节优点：容易自动控制，操作简单，节省人力。稳定性好，操作安全。省人力。稳定性好，操作安全。省人力。稳定性好，操作安全。省人力。稳定性好，操作安全。缺点：在低浓度下进行反应。缺点：
38、在低浓度下进行反应。缺点：在低浓度下进行反应。缺点：在低浓度下进行反应。适用：产量大的产品生产，特别适宜适用：产量大的产品生产，特别适宜适用：产量大的产品生产，特别适宜适用：产量大的产品生产，特别适宜对温度敏感的化学反应。对温度敏感的化学反应。对温度敏感的化学反应。对温度敏感的化学反应。流入量流入量 = = 流出量流出量 + + 反应量反应量 + + 累积量累积量0进口中已有进口中已有A取整个反应器为衡算对象取整个反应器为衡算对象一、单个连续操作釜式反应器（一、单个连续操作釜式反应器（1 1CSTRCSTR） 二、半分批操作的几种形式二、半分批操作的几种形式半分批操作由于其特殊功能，广泛用于精
39、细半分批操作由于其特殊功能，广泛用于精细半分批操作由于其特殊功能，广泛用于精细半分批操作由于其特殊功能，广泛用于精细化工生产中。化工生产中。化工生产中。化工生产中。(a)(a)(a)(a)主要适应于以下几种情况：主要适应于以下几种情况：主要适应于以下几种情况：主要适应于以下几种情况：可以在沸腾温度下进行的强烈放热反应；可以在沸腾温度下进行的强烈放热反应；可以在沸腾温度下进行的强烈放热反应；可以在沸腾温度下进行的强烈放热反应；要求严格控制反应物要求严格控制反应物要求严格控制反应物要求严格控制反应物A A A A的浓度；的浓度；的浓度；的浓度；B B B B浓度高，浓度高，浓度高，浓度高，A A
40、A A和和和和R R R R浓度低对反应有利的场合；浓度低对反应有利的场合；浓度低对反应有利的场合；浓度低对反应有利的场合；可逆反应。可逆反应。可逆反应。可逆反应。(b) (b) (b) (b) 主要适用于以下情况：主要适用于以下情况：主要适用于以下情况：主要适用于以下情况：要求严格控制反应器内要求严格控制反应器内要求严格控制反应器内要求严格控制反应器内A A A A的浓度；的浓度；的浓度；的浓度；保持在较低温度下进行的放热反应；保持在较低温度下进行的放热反应；保持在较低温度下进行的放热反应；保持在较低温度下进行的放热反应；A A A A浓度低、浓度低、浓度低、浓度低、B B B B浓度高对反
41、应有利的情况。浓度高对反应有利的情况。浓度高对反应有利的情况。浓度高对反应有利的情况。(c) (c) (c) (c) 可以严格控制可以严格控制可以严格控制可以严格控制A A A A、B B B B的加料比例，而且的加料比例，而且的加料比例，而且的加料比例，而且可以保持可以保持可以保持可以保持A A A A和和和和B B B B都在较低的浓度下进行，适都在较低的浓度下进行，适都在较低的浓度下进行，适都在较低的浓度下进行，适合于合于合于合于A A A A、B B B B浓度降低对反应有利的场合。浓度降低对反应有利的场合。浓度降低对反应有利的场合。浓度降低对反应有利的场合。(d) (d) (d) (
42、d) 既能满足既能满足既能满足既能满足A A A A、B B B B的比例要求，又能保持的比例要求，又能保持的比例要求，又能保持的比例要求，又能保持A A A A、B B B B在反应过程中的高浓度，对可逆反应在反应过程中的高浓度，对可逆反应在反应过程中的高浓度，对可逆反应在反应过程中的高浓度，对可逆反应尤其合适。尤其合适。尤其合适。尤其合适。 一、搅拌目的一、搅拌目的一、搅拌目的一、搅拌目的 使物料混和均匀，强化传热和传质。使物料混和均匀，强化传热和传质。使物料混和均匀，强化传热和传质。使物料混和均匀，强化传热和传质。 包括：均相液体混合；包括：均相液体混合；包括：均相液体混合；包括：均相液
43、体混合； 液液液液- - - -液分散；液分散；液分散；液分散； 气气气气- - - -液分散；液分散；液分散；液分散； 固固固固- - - -液分散；液分散；液分散；液分散； 结晶；结晶；结晶；结晶； 固体溶解；固体溶解；固体溶解；固体溶解； 强化传热等强化传热等强化传热等强化传热等第四节釜式反应器的搅拌器二、常用搅拌器的型式、结构和特点二、常用搅拌器的型式、结构和特点二、常用搅拌器的型式、结构和特点二、常用搅拌器的型式、结构和特点 化学工业中常用的搅拌装置是化学工业中常用的搅拌装置是化学工业中常用的搅拌装置是化学工业中常用的搅拌装置是机械搅拌装置机械搅拌装置机械搅拌装置机械搅拌装置，包括包
44、括包括包括搅拌器：包括旋转的轴和装在轴上的叶轮；搅拌器：包括旋转的轴和装在轴上的叶轮；搅拌器：包括旋转的轴和装在轴上的叶轮；搅拌器：包括旋转的轴和装在轴上的叶轮；辅助部件和附件：包括密封装置、减速箱、搅拌辅助部件和附件：包括密封装置、减速箱、搅拌辅助部件和附件：包括密封装置、减速箱、搅拌辅助部件和附件：包括密封装置、减速箱、搅拌电机、支架、挡板和导流筒等。电机、支架、挡板和导流筒等。电机、支架、挡板和导流筒等。电机、支架、挡板和导流筒等。 搅拌器是实现搅拌操作的主要部件，其主要搅拌器是实现搅拌操作的主要部件，其主要搅拌器是实现搅拌操作的主要部件，其主要搅拌器是实现搅拌操作的主要部件，其主要的组
45、成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施的组成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施的组成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施的组成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施加给液体，并促使液体运动。加给液体，并促使液体运动。加给液体，并促使液体运动。加给液体，并促使液体运动。 1.1.1.1.桨式搅拌器桨式搅拌器桨式搅拌器桨式搅拌器 由桨叶、键、轴环、竖轴所组成。桨叶一般由桨叶、键、轴环、竖轴所组成。桨叶一般由桨叶、键、轴环、竖轴所组成。桨叶一般由桨叶、键、轴环、竖轴所组成。桨叶一般用扁钢或不锈钢或有色金属制造。桨式搅拌器的用扁钢或不锈钢或有色金属制造。桨式搅拌器的用扁钢或不锈钢或有色金属制造。桨式搅
46、拌器的用扁钢或不锈钢或有色金属制造。桨式搅拌器的转速较低，一般为转速较低，一般为转速较低，一般为转速较低，一般为2020202080r80r80r80rminminminmin。桨式搅拌器直桨式搅拌器直桨式搅拌器直桨式搅拌器直径取反应釜内径径取反应釜内径径取反应釜内径径取反应釜内径Di/3Di/3Di/3Di/32/32/32/32/3，桨叶不宜过长，当反桨叶不宜过长，当反桨叶不宜过长，当反桨叶不宜过长，当反应釜直径很大时采用两个或多个桨叶。应釜直径很大时采用两个或多个桨叶。应釜直径很大时采用两个或多个桨叶。应釜直径很大时采用两个或多个桨叶。 桨式搅拌器桨式搅拌器桨式搅拌器桨式搅拌器适用于流动
47、性大、粘度小的液体适用于流动性大、粘度小的液体适用于流动性大、粘度小的液体适用于流动性大、粘度小的液体物料，物料，物料，物料，也适用于纤维状和结晶状的溶解液，物料也适用于纤维状和结晶状的溶解液，物料也适用于纤维状和结晶状的溶解液，物料也适用于纤维状和结晶状的溶解液，物料层很深时可在轴上装置数排桨叶。层很深时可在轴上装置数排桨叶。层很深时可在轴上装置数排桨叶。层很深时可在轴上装置数排桨叶。 2.2.2.2.涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器 涡轮式搅拌器分为圆盘涡轮搅拌器和开启涡涡轮式搅拌器分为圆盘涡轮搅拌器和开启涡涡轮式搅拌器分为圆盘涡轮搅拌器和开启涡涡轮式搅拌器分为圆盘涡轮搅拌
48、器和开启涡轮搅拌器；按照叶轮又可分为平直叶和弯曲叶。轮搅拌器；按照叶轮又可分为平直叶和弯曲叶。轮搅拌器；按照叶轮又可分为平直叶和弯曲叶。轮搅拌器；按照叶轮又可分为平直叶和弯曲叶。涡轮搅拌器速度较大，涡轮搅拌器速度较大，涡轮搅拌器速度较大，涡轮搅拌器速度较大，300300300300600r600r600r600rminminminmin。 涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时，涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时，涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时，涡轮搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高，搅拌产生很强的径向流。因此它搅拌效率较高，搅拌产生很强的径向流。因此它搅拌效率较高，
49、搅拌产生很强的径向流。因此它搅拌效率较高，搅拌产生很强的径向流。因此它适用于乳浊液、悬浮液等。适用于乳浊液、悬浮液等。适用于乳浊液、悬浮液等。适用于乳浊液、悬浮液等。 3.3.3.3.推进式搅拌器推进式搅拌器推进式搅拌器推进式搅拌器 推进式搅拌器，搅拌时能使物料在反应釜推进式搅拌器，搅拌时能使物料在反应釜推进式搅拌器，搅拌时能使物料在反应釜推进式搅拌器，搅拌时能使物料在反应釜内循环流动，所起作用以容积循环为主，剪切内循环流动，所起作用以容积循环为主，剪切内循环流动，所起作用以容积循环为主，剪切内循环流动，所起作用以容积循环为主，剪切作用较小，作用较小，作用较小，作用较小，上下翻腾效果良好上下翻
50、腾效果良好上下翻腾效果良好上下翻腾效果良好。当需要有更大。当需要有更大。当需要有更大。当需要有更大的流速时，反应釜内设有导流筒。的流速时，反应釜内设有导流筒。的流速时，反应釜内设有导流筒。的流速时，反应釜内设有导流筒。 推进式搅拌器直径约取反应釜内径推进式搅拌器直径约取反应釜内径推进式搅拌器直径约取反应釜内径推进式搅拌器直径约取反应釜内径DiDiDiDi的的的的1/41/41/41/41/31/31/31/3，300300300300600r600r600r600rminminminmin，搅拌器的材料常搅拌器的材料常搅拌器的材料常搅拌器的材料常用铸铁和铸钢。用铸铁和铸钢。用铸铁和铸钢。用铸铁
51、和铸钢。 4.4.4.4.框式和锚式搅拌器框式和锚式搅拌器框式和锚式搅拌器框式和锚式搅拌器 框式搅拌器可视为桨式搅拌器的变形，其结构框式搅拌器可视为桨式搅拌器的变形，其结构框式搅拌器可视为桨式搅拌器的变形，其结构框式搅拌器可视为桨式搅拌器的变形，其结构比较坚固，搅动物料量大。如果这类搅拌器底部形状比较坚固，搅动物料量大。如果这类搅拌器底部形状比较坚固，搅动物料量大。如果这类搅拌器底部形状比较坚固，搅动物料量大。如果这类搅拌器底部形状和反应釜下封头形状相似时，通常称为锚式搅拌器。和反应釜下封头形状相似时，通常称为锚式搅拌器。和反应釜下封头形状相似时，通常称为锚式搅拌器。和反应釜下封头形状相似时，
52、通常称为锚式搅拌器。 框式搅拌器直径较大，一般取反应器内径的框式搅拌器直径较大，一般取反应器内径的框式搅拌器直径较大，一般取反应器内径的框式搅拌器直径较大，一般取反应器内径的2/32/32/32/39/109/109/109/10，5050505070r70r70r70rminminminmin。框式搅拌器与釜壁间隙较小，框式搅拌器与釜壁间隙较小，框式搅拌器与釜壁间隙较小，框式搅拌器与釜壁间隙较小，有利于传热过程的进行，快速旋转时，搅拌器叶片所有利于传热过程的进行，快速旋转时，搅拌器叶片所有利于传热过程的进行，快速旋转时，搅拌器叶片所有利于传热过程的进行，快速旋转时，搅拌器叶片所带动的液体把静
53、止层从反应釜壁上带下来；慢速旋转带动的液体把静止层从反应釜壁上带下来；慢速旋转带动的液体把静止层从反应釜壁上带下来；慢速旋转带动的液体把静止层从反应釜壁上带下来；慢速旋转时，有刮板的搅拌器能产生良好的热传导。时，有刮板的搅拌器能产生良好的热传导。时，有刮板的搅拌器能产生良好的热传导。时，有刮板的搅拌器能产生良好的热传导。 这类搅拌器这类搅拌器这类搅拌器这类搅拌器常用于传热、晶析操作和高粘度液体、常用于传热、晶析操作和高粘度液体、常用于传热、晶析操作和高粘度液体、常用于传热、晶析操作和高粘度液体、高浓度淤浆和沉降性淤浆的搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆的搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆的搅拌高浓度淤浆和沉降
54、性淤浆的搅拌。 5.5.5.5.螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器 螺带式搅拌器，常用扁钢按螺旋形绕成，螺带式搅拌器，常用扁钢按螺旋形绕成，螺带式搅拌器，常用扁钢按螺旋形绕成，螺带式搅拌器，常用扁钢按螺旋形绕成，直径较大，常做成几条紧贴釜内壁，与釜壁的直径较大，常做成几条紧贴釜内壁，与釜壁的直径较大，常做成几条紧贴釜内壁，与釜壁的直径较大，常做成几条紧贴釜内壁，与釜壁的间隙很小，所以搅拌时能不断地将粘于釜壁的间隙很小，所以搅拌时能不断地将粘于釜壁的间隙很小，所以搅拌时能不断地将粘于釜壁的间隙很小，所以搅拌时能不断地将粘于釜壁
55、的沉积物刮下来。螺带的高度通常取罐底至液面沉积物刮下来。螺带的高度通常取罐底至液面沉积物刮下来。螺带的高度通常取罐底至液面沉积物刮下来。螺带的高度通常取罐底至液面的高度。的高度。的高度。的高度。 螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器的转速都较螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器的转速都较螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器的转速都较螺带式搅拌器和螺杆式搅拌器的转速都较低，通常不超过低，通常不超过低，通常不超过低，通常不超过50r/min50r/min50r/min50r/min，产生以上下循环流产生以上下循环流产生以上下循环流产生以上下循环流为主的流动，为主的流动，为主的流动，为主的流动，主要用于高粘度液体的搅拌。主要用于
56、高粘度液体的搅拌。主要用于高粘度液体的搅拌。主要用于高粘度液体的搅拌。 三、搅拌附件三、搅拌附件三、搅拌附件三、搅拌附件 搅拌附件通常指在搅拌搅拌附件通常指在搅拌搅拌附件通常指在搅拌搅拌附件通常指在搅拌罐内为了改善流动状态而增罐内为了改善流动状态而增罐内为了改善流动状态而增罐内为了改善流动状态而增设的零件，如挡板、导流筒设的零件，如挡板、导流筒设的零件，如挡板、导流筒设的零件，如挡板、导流筒等。等。等。等。1.1.1.1.挡板：目的是为了消除切挡板：目的是为了消除切挡板：目的是为了消除切挡板：目的是为了消除切线流和线流和线流和线流和“打漩打漩打漩打漩”。一般为。一般为。一般为。一般为2-42-
57、42-42-4块，且对于低速搅拌高粘度块，且对于低速搅拌高粘度块，且对于低速搅拌高粘度块，且对于低速搅拌高粘度液体的锚式和框式搅拌器安液体的锚式和框式搅拌器安液体的锚式和框式搅拌器安液体的锚式和框式搅拌器安装挡板无意义。装挡板无意义。装挡板无意义。装挡板无意义。2.2.2.2.导流筒导流筒导流筒导流筒 目的是控制流目的是控制流目的是控制流目的是控制流型（加强轴向流）型（加强轴向流）型（加强轴向流）型（加强轴向流）及提高混合效果。及提高混合效果。及提高混合效果。及提高混合效果。不同型式的搅拌器不同型式的搅拌器不同型式的搅拌器不同型式的搅拌器的导流筒安置方位的导流筒安置方位的导流筒安置方位的导流筒
58、安置方位不同。不同。不同。不同。 四、搅拌器的选型四、搅拌器的选型四、搅拌器的选型四、搅拌器的选型 主要根据主要根据主要根据主要根据物料性质、搅拌目的及各物料性质、搅拌目的及各物料性质、搅拌目的及各物料性质、搅拌目的及各种搅拌器的性能特征种搅拌器的性能特征种搅拌器的性能特征种搅拌器的性能特征来进行。来进行。来进行。来进行。1.1.1.1.按物料粘度选型按物料粘度选型按物料粘度选型按物料粘度选型 对于低粘度液体，应选用小直径、对于低粘度液体，应选用小直径、对于低粘度液体，应选用小直径、对于低粘度液体，应选用小直径、高转速搅拌器，如推进式、涡轮式；高转速搅拌器，如推进式、涡轮式；高转速搅拌器，如推
59、进式、涡轮式；高转速搅拌器，如推进式、涡轮式； 对于高粘度液体，就选用大直径、对于高粘度液体，就选用大直径、对于高粘度液体，就选用大直径、对于高粘度液体，就选用大直径、低转速搅拌器，如锚式、框式和桨式。低转速搅拌器，如锚式、框式和桨式。低转速搅拌器，如锚式、框式和桨式。低转速搅拌器，如锚式、框式和桨式。 2.2.2.2.按搅拌目的选型按搅拌目的选型按搅拌目的选型按搅拌目的选型 对低粘度均相液体混合，主要考虑循环对低粘度均相液体混合，主要考虑循环对低粘度均相液体混合，主要考虑循环对低粘度均相液体混合，主要考虑循环流量。流量。流量。流量。 各种搅拌器的循环流量按从大到小顺序各种搅拌器的循环流量按从
60、大到小顺序各种搅拌器的循环流量按从大到小顺序各种搅拌器的循环流量按从大到小顺序排列：推进式、涡轮式、桨式。排列：推进式、涡轮式、桨式。排列：推进式、涡轮式、桨式。排列：推进式、涡轮式、桨式。 对于非均相液对于非均相液对于非均相液对于非均相液- - - -液分散过程，首先考虑液分散过程，首先考虑液分散过程，首先考虑液分散过程，首先考虑剪切作用，同时要求有较大的循环流量。剪切作用，同时要求有较大的循环流量。剪切作用，同时要求有较大的循环流量。剪切作用，同时要求有较大的循环流量。 各种搅拌器的剪切作用按从大到小的顺各种搅拌器的剪切作用按从大到小的顺各种搅拌器的剪切作用按从大到小的顺各种搅拌器的剪切作
61、用按从大到小的顺序排列：涡轮式、推进式、桨式。序排列：涡轮式、推进式、桨式。序排列：涡轮式、推进式、桨式。序排列：涡轮式、推进式、桨式。一、换热装置 换热装置是用来加热或冷却反应物料，换热装置是用来加热或冷却反应物料，换热装置是用来加热或冷却反应物料，换热装置是用来加热或冷却反应物料，使之符合工艺要求的温度条件的设备。使之符合工艺要求的温度条件的设备。使之符合工艺要求的温度条件的设备。使之符合工艺要求的温度条件的设备。 其结构型式主要有夹套式、蛇管式、列其结构型式主要有夹套式、蛇管式、列其结构型式主要有夹套式、蛇管式、列其结构型式主要有夹套式、蛇管式、列管式、外部循环式等，也可用直接火焰或电管
62、式、外部循环式等，也可用直接火焰或电管式、外部循环式等，也可用直接火焰或电管式、外部循环式等，也可用直接火焰或电感加热。感加热。感加热。感加热。第五节 釜式反应器的传热 1.1.1.1.夹套式夹套式夹套式夹套式夹套是套在反应器筒体外面能形成密封空间的夹套是套在反应器筒体外面能形成密封空间的夹套是套在反应器筒体外面能形成密封空间的夹套是套在反应器筒体外面能形成密封空间的容器，既简单又方便。容器，既简单又方便。容器，既简单又方便。容器，既简单又方便。 夹套的高度取决于传热面积，而传热面积由夹套的高度取决于传热面积，而传热面积由夹套的高度取决于传热面积，而传热面积由夹套的高度取决于传热面积，而传热面
63、积由工艺要求确定。夹套高度一般应比釜内液面高出工艺要求确定。夹套高度一般应比釜内液面高出工艺要求确定。夹套高度一般应比釜内液面高出工艺要求确定。夹套高度一般应比釜内液面高出50505050100mm100mm100mm100mm左右，以保证传热。左右，以保证传热。左右，以保证传热。左右，以保证传热。当反应器的直径大或者加热蒸汽压力较高当反应器的直径大或者加热蒸汽压力较高当反应器的直径大或者加热蒸汽压力较高当反应器的直径大或者加热蒸汽压力较高(0.6MPa)(0.6MPa)(0.6MPa)(0.6MPa)时，夹套必须采取加强措施。分支撑时，夹套必须采取加强措施。分支撑时，夹套必须采取加强措施。分
64、支撑时，夹套必须采取加强措施。分支撑短管加强的短管加强的短管加强的短管加强的“蜂窝夹套蜂窝夹套蜂窝夹套蜂窝夹套”，冲压式蜂窝夹套，角，冲压式蜂窝夹套，角，冲压式蜂窝夹套，角，冲压式蜂窝夹套，角钢焊在釜的外壁上夹套。钢焊在釜的外壁上夹套。钢焊在釜的外壁上夹套。钢焊在釜的外壁上夹套。 2.2.2.2.蛇管式蛇管式蛇管式蛇管式当工艺需要的传热面积大，单靠夹套传当工艺需要的传热面积大，单靠夹套传当工艺需要的传热面积大，单靠夹套传当工艺需要的传热面积大，单靠夹套传热不能满足要求时，或者是反应器内壁衬热不能满足要求时，或者是反应器内壁衬热不能满足要求时，或者是反应器内壁衬热不能满足要求时，或者是反应器内壁
65、衬有橡胶、瓷砖等非金属材料时，可采用蛇有橡胶、瓷砖等非金属材料时，可采用蛇有橡胶、瓷砖等非金属材料时，可采用蛇有橡胶、瓷砖等非金属材料时，可采用蛇管、插入套管、插入管、插入套管、插入管、插入套管、插入管、插入套管、插入D D D D形管等传热。形管等传热。形管等传热。形管等传热。蛇管浸没在物料中，热量损失少，且由蛇管浸没在物料中，热量损失少，且由蛇管浸没在物料中，热量损失少，且由蛇管浸没在物料中，热量损失少，且由于蛇管内传热介质流速高，它的给热系数于蛇管内传热介质流速高，它的给热系数于蛇管内传热介质流速高，它的给热系数于蛇管内传热介质流速高，它的给热系数比夹套大很多。比夹套大很多。比夹套大很多
66、。比夹套大很多。对于含有固体颗粒的物料及粘稠的物料对于含有固体颗粒的物料及粘稠的物料对于含有固体颗粒的物料及粘稠的物料对于含有固体颗粒的物料及粘稠的物料, , , ,容易引起物料堆积和挂料容易引起物料堆积和挂料容易引起物料堆积和挂料容易引起物料堆积和挂料, , , ,影响传热效果影响传热效果影响传热效果影响传热效果. . . . 3.3.3.3.列管式列管式列管式列管式对于大型反应釜，需高速传热时，可在对于大型反应釜，需高速传热时，可在对于大型反应釜，需高速传热时，可在对于大型反应釜，需高速传热时，可在釜内安装列管式换热器。釜内安装列管式换热器。釜内安装列管式换热器。釜内安装列管式换热器。 4
67、.4.外部循环式外部循环式当反应器的夹套和蛇管传热面积仍不能当反应器的夹套和蛇管传热面积仍不能当反应器的夹套和蛇管传热面积仍不能当反应器的夹套和蛇管传热面积仍不能满足工艺要求，或无法在反应器内安装蛇管满足工艺要求，或无法在反应器内安装蛇管满足工艺要求，或无法在反应器内安装蛇管满足工艺要求，或无法在反应器内安装蛇管而夹套的传热面积又不能满足工艺要求时，而夹套的传热面积又不能满足工艺要求时，而夹套的传热面积又不能满足工艺要求时，而夹套的传热面积又不能满足工艺要求时，可以采用外部循环式。可以采用外部循环式。可以采用外部循环式。可以采用外部循环式。5.5.5.5.回流冷凝式回流冷凝式回流冷凝式回流冷凝
68、式反应在沸腾下进行或蒸发量大的场合。反应在沸腾下进行或蒸发量大的场合。反应在沸腾下进行或蒸发量大的场合。反应在沸腾下进行或蒸发量大的场合。二、常用的加热剂和冷却剂1.1.1.1.常用的加热剂常用的加热剂常用的加热剂常用的加热剂 （1 1 1 1）低压饱和水蒸汽）低压饱和水蒸汽）低压饱和水蒸汽）低压饱和水蒸汽加热时最高只能达到加热时最高只能达到加热时最高只能达到加热时最高只能达到150-160150-160150-160150-160（2 2 2 2）压力高的饱和水蒸汽）压力高的饱和水蒸汽）压力高的饱和水蒸汽）压力高的饱和水蒸汽（3 3 3 3）高压汽水混合物高压汽水混合物高压汽水混合物高压汽水
69、混合物（4 4 4 4）有机载热体有机载热体有机载热体有机载热体（5 5 5 5）无机熔盐无机熔盐无机熔盐无机熔盐（6 6 6 6）电加热）电加热）电加热）电加热（7 7 7 7）烟道气）烟道气）烟道气）烟道气（1 1 1 1）冷却水）冷却水）冷却水）冷却水 常温，出水温度不超过常温，出水温度不超过常温，出水温度不超过常温，出水温度不超过60606060。（2 2 2 2）空气）空气）空气）空气 常温，但给热系数小。常温，但给热系数小。常温，但给热系数小。常温，但给热系数小。（3 3 3 3）低温冷却剂）低温冷却剂）低温冷却剂）低温冷却剂 1 1 1 1）冰水，只能）冰水，只能）冰水，只能）冰水，只能0000以上以上以上以上 2 2 2 2）盐水，最低可）盐水，最低可）盐水，最低可）盐水，最低可55555555 3 3 3 3）有机水溶液：乙二醇水溶液等）有机水溶液：乙二醇水溶液等）有机水溶液：乙二醇水溶液等）有机水溶液：乙二醇水溶液等 2 2 2 2） 3 3 3 3）需用制冷机制冷。）需用制冷机制冷。）需用制冷机制冷。）需用制冷机制冷。 4 4 4 4）液化气体：液氮、低碳烃等。）液化气体：液氮、低碳烃等。）液化气体：液氮、低碳烃等。）液化气体：液氮、低碳烃等。 需多级、高压制冷。需多级、高压制冷。需多级、高压制冷。需多级、高压制冷。2.常用的冷却剂
