釜式反應(yīng)器的傳熱教學(xué)案例

釜式反應(yīng)器的傳熱

換熱裝置

換熱裝置是用來加熱或冷卻反應(yīng)物料，使之符合工藝要求的溫度條件的設(shè)備。其結(jié)構(gòu)型式主要有夾套式、蛇管式、列管式、外部循環(huán)式等，也可用直接火焰或電感加熱。夾套式夾套是套在反應(yīng)器筒體外面能形成密封空間的容器，既簡單又方便。

夾套的高度取決于傳熱面積，而傳熱面積由工藝要求確定。夾套高度一般應(yīng)高于料液的高度，應(yīng)比釜內(nèi)液面高出50－100mm左右，以保證傳熱。夾套內(nèi)通蒸汽時(shí)，其蒸汽壓力一般不超過0.6MPa。當(dāng)反應(yīng)器的直徑大或者加熱蒸汽壓力較高時(shí)，夾套必須采取加強(qiáng)措施。分支撐短管加強(qiáng)的“蜂窩夾套”，沖壓式蜂窩夾套，角鋼焊在釜的外壁上夾套。列管式對(duì)于大型反應(yīng)釜，需高速傳熱時(shí)，可在釜內(nèi)安裝列管式換熱器。外部循環(huán)式當(dāng)反應(yīng)器的夾套和蛇管傳熱面積仍不能滿足工藝要求，或由于工藝的特殊要求無法在反應(yīng)器內(nèi)安裝蛇管而夾套的傳熱面積又不能滿足工藝要求時(shí)，可以通過泵將反應(yīng)器內(nèi)的料液抽出，經(jīng)過外部換熱器換熱后再循環(huán)回反應(yīng)器內(nèi)。

回流冷凝式:反應(yīng)在沸騰下進(jìn)行或蒸發(fā)量大的場(chǎng)合。冷、熱源的選擇低溫冷源的選擇冷卻用水：水的冷卻效果好，最為常用。隨水的硬度不同，對(duì)換熱后的水出口溫度有一定限制，一般不宜超過60℃，在不宜清洗的場(chǎng)合不宜超過50℃，以免水垢的迅速生成?？諝猓涸谌狈λY源的地方可采用空氣冷卻，其主要缺點(diǎn)是給熱系數(shù)低，需要的傳熱面積大。低溫冷卻劑

有些化工生產(chǎn)過程采用一般冷卻方法難以達(dá)到，必須采用特殊的制冷裝置進(jìn)行人工制冷。一般多采用直接冷卻方式，即利用制冷劑的蒸發(fā)直接冷卻冷間內(nèi)的空氣，或直接冷卻被冷卻物體。制冷劑一般有液氨、液氮等。成本較高。有些情況下則采用間接冷卻方式，即被冷卻對(duì)象的熱量是通過中間介質(zhì)傳送給在蒸發(fā)器中蒸發(fā)的制冷劑。中間介質(zhì)起傳送和分配冷量的媒介作用，稱為載冷劑。常用的載冷劑有三類，即水、鹽水及有機(jī)物載冷劑。高溫?zé)嵩吹倪x擇一般的低壓飽和水蒸汽加熱時(shí)最高只能達(dá)到150-160℃，需要更高溫度時(shí)則需考慮高溫?zé)嵩吹倪x擇問題?；S常用的高溫?zé)嵩从幸韵聨追N：壓力高的飽和水蒸汽壓力可達(dá)一至數(shù)MPa，來源有高壓蒸汽鍋爐、利用反應(yīng)熱的廢熱鍋爐或熱電站的蒸汽透平。缺點(diǎn):需高壓管道輸送蒸汽，費(fèi)用高，且遠(yuǎn)距離輸送時(shí)熱損失大。高壓汽水混合物個(gè)別設(shè)備需高溫加熱時(shí)，較經(jīng)濟(jì)可行?？捎糜跍囟葹?00-250℃的加熱要求。有機(jī)載熱體利用某些有機(jī)物常壓沸點(diǎn)高、熔點(diǎn)低、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)可提供高溫的熱源。它的突出優(yōu)點(diǎn)是能在較低的壓力下得到較高的加熱溫度。當(dāng)加熱溫度在250℃時(shí)，可采用液體聯(lián)苯混合物加熱，可有三種加熱方案：自然循環(huán)加熱法、強(qiáng)制循環(huán)加熱法、夾套浴熱法。當(dāng)加熱溫度超過250℃時(shí)，可采用聯(lián)苯混合物的蒸汽加熱，根據(jù)其冷凝液回流方法的不同，也可分為自然循環(huán)與強(qiáng)制循環(huán)。電加熱是一種操作方便、熱效率高、便于實(shí)現(xiàn)自控和遙控的一種高溫加熱方法。有電阻加熱、感應(yīng)電流加熱、短路電流加熱三種類型。煙道氣加熱用煤氣、天然氣、石油加工廢氣或燃料油等燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫?zé)煹罋庾鳠嵩醇訜嵩O(shè)備，可用于300℃以上的高溫加熱。缺點(diǎn)是熱效率低，給熱系數(shù)小，溫度不易控制?？捎糜?00℃以上的高溫加熱。練習(xí)適用于粘稠物料的攪拌器是________。

A、框式B、推進(jìn)式C、渦輪式D、槳式對(duì)低粘度均相液體混合，應(yīng)優(yōu)先選擇____________攪拌器。

A、螺帶式B、渦輪式C、槳式D、推進(jìn)式對(duì)于氣-液分散過程，應(yīng)優(yōu)先選擇____________攪拌器。

A、錨式B、渦輪式C、槳式D、推進(jìn)式為維持200℃的反應(yīng)溫度，工業(yè)生產(chǎn)上常用_______作載熱體。