釜式反应器基本结构.ppt

江西省化学工业学校精品课程 化学反应器与操作 单元一 釜式反应器的基本结构 【任务目标】 ●了解釜式反应器概述、适用场合 ●掌握釜式反应器的基本结构表 单元一 釜式反应器的基本结构 【任务指导】 一、釜式反应器概述 一种高径比较小（H/D＜3）的圆筒形反应器，称为釜式反应器。 釜式反应器，又称反应釜。习惯上，又把高径比较小、直径较大（D2m）、非标准型的圆筒形反应器称为槽式反应器。 釜式反应器内常设有搅拌装置（机械搅拌、气流搅拌等）。在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶。反应过程往往涉及物料传热，因而釜式反应器常带传热装置，如釜壁外设置夹套，或在釜内设置换热面，或通过外循环进行换热。釜式反应器示意图，如图2-1所示。 图2-1 釜式反应器轮示意图 单元一 釜式反应器的基本结构 二、釜式反应器适用场合 1.釜式反应器适用场合 釜式反应器可用于液相均相反应过程，以及液-液、气-液、液-固、气-液-固等多相反应过程。 2.釜式反应器操作方式 按操作方式，釜式反应器分为间歇釜式反应器和连续釜式反应器。 （1）间歇釜式反应器 ①间歇釜式反应器概述 间歇釜式反应器或称间歇釜,作用原理如图2-2所示,用于间歇操作方式或半连续操作方式的场合。 图2-2 间歇釜示意图 【任务指导】 单元一 釜式反应器的基本结构 二、釜式反应器适用场合 2.釜式反应器操作方式 按操作方式，釜式反应器分为间歇釜式反应器和连续釜式反应器。 （1）间歇釜式反应器 ①间歇釜式反应器概述 ②间歇操作方式 指将所有原料一次加入反应釜，达到规定的转化率后将未反应的原料与生成的产物一次性卸料的操作方式。卸料可以从反应釜底部出料，也可以借助压力通过压料管向上出料。 ③半连续操作方式 指将其中一种原料一次性加入，另一种原料以一定流量连续加入，最后一次性出料的操作方式。该操作方式与间歇式一样，都属非定态过程。 ④间歇釜式反应器优缺点 优点：操作灵活，适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产。 缺点：需有装料和卸料等辅助操作过程，产品质量不易稳定。 尤其适合如发酵、聚合等难以实现连续生产的场合。 单元一 釜式反应器的基本结构 二、釜式反应器适用场合 2.釜式反应器操作方式 （2）连续釜式反应器(CSTR) ①连续釜式反应器概述 连续釜式反应器或称连续釜，作用原理如图2-3所示,用于连续操作方式的场合。图2-4 标准型釜式反应器 1-搅拌器；2-釜体；3-夹套；4-搅拌轴；5-压料管；6-支座；7-人孔（或手孔）；8-轴封；9-传动装置 ②连续操作方式 指所有原料连续流入反应釜中，反应较快进行，反应产物及未反应原料连续流出反应釜的一种操作方式。 连续釜操作中需要搅拌。搅拌可造成返混现象。在要求转化率高或有串联副反应的场合，返混现象是不利因素。为减小返混的不利影响，可采用多釜串联,并分釜控制反应条件。 在搅拌剧烈、液体粘度较低或平均停留时间较长的场合，釜内物料流型可视作全混流，此时反应釜被称为全混釜。 【任务指导】 图2-3 连续釜示意图 单元一 釜式反应器的基本结构 二、釜式反应器适用场合 2.釜式反应器操作方式 （2）连续釜式反应器(CSTR) ④连续釜式反应器的优缺点 优点：节省加料和卸料时间，生产连续，产品质量易稳定。 缺点：搅拌作用会造成釜内流体的返混，可能降低化学反应的转化率。 为了提高产量，稳定产品质量，在有条件的情况下可以优先考虑采用连续釜。 【任务指导】 单元一 釜式反应器的基本结构 三、釜式反应器基本结构 标准型釜式反应器的结构，如图2-4所示。它由钢板卷焊制成圆筒体，再焊接上由钢板压制的标准釜底，并配上釜盖、夹套、接管、压料管、支座、搅拌装置等部件。若圆筒体的材质为碳钢，为了防腐需要，对圆筒体内部进行搪瓷，这种反应釜被称为搪瓷反应釜。若圆筒体的材质为不锈钢，这种反应釜称为不锈钢反应釜。 【任务指导】 单元一 釜式反应器的基本结构 【任务评价】 (1)填空题 ①釜式反应器属于一种 形反应器。 ②釜式反应器高径比较小（H/D＜ ）。 ③釜式反应器内常设有 装置，以加强反应物的混合。 ④釜式反应器传热，可在反应器壁处设置 ，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热。 ⑤间歇釜式反应器可用于 操作方式或半连续操作方式的场合。 单元一 釜式反应器的基本结构 【任务评价】 (2)选择题 ①釜式反应器不能用于 反应过程。（ ） A 液相单相 B 液液相 C 气液相 D 气固相 ②反应釜半连续操作方式是指 。（ ） A 原料一次性加入，产物一次性卸料 B 原料连续加入，同时产物连续出料 C 其中一种原料一次性加入，另一原料连续加入，产物一