毕业论文

打赏
当前位置: 毕业论文 > 研究现状 >

国内外磁力驱动反应釜研究现状和发展趋势

时间:2017-04-03 14:43来源:毕业论文
国内反应釜的发展趋势为:低压反应釜,一般是指1.6MPa以下的反应釜[3]。由于工艺条件和介质的不同,反应釜的材料选择及结构也不尽相同,但基本组成是相同的,它包括传动装置、传
国内反应釜的发展趋势为:低压反应釜,一般是指1.6MPa以下的反应釜[3]。由于工艺条件和介质的不同,反应釜的材料选择及结构也不尽相同,但基本组成是相同的,它包括传动装置、传热和搅拌装置、釜体(上盖、筒体、釜底)、工艺接管等[4]。在设备的结构上设置必要的传热和搅拌装置是为了强化反应。染料生产用反应釜国内多为6000L以下,其它行业有的达30m³。反应釜的搅拌器,已由单一搅拌器发展到用双搅拌器或外加泵强制循环。反应釜发展趋势除了装有搅拌器外,尚使釜体沿水平线旋转,从而提高反应速度。6857
而国外的反应釜多大型结构,重在合理地利用热能,选择最佳的工艺操作条件,加强保温措施,提高传热效率,使热损失降至最低限度,余热或反应后产生的热能充分地综合利用。热管技术的应用,将是今后反应釜发展趋势。国外在染料行业有20000~40000L,而其它行业可达120m³。以生产自动化和连续化代替笨重的间隙手工操作,如采用程序控制,既可保证稳定生产,提高产品质量,增加收益,减轻体力劳动,又可消除对环境的污染[5]
反应釜搅拌器是化学工程生物工程中最常见也是最重要的单元设备之一。目前,搅拌器的选型和内构件的设计在很大程度上依赖试验和经验,对放大规模还缺乏深入的认识,对于能耗和生产成本只能在一定规模的生产装置上对比后才能得出结论,由于对产品的回收率和质量要求越来越高,对搅拌器的研究日趋深入,已从早期对搅拌功率和混合时间的研究,20世纪80年代对反应釜内的流体速度场分布的研究,进入20世纪90年代以来的搅拌釜内三尔流场的数值模拟研究。流场数值模拟必须在深入进行流体力学研究的基础上,综合考虑流体流动的三尔性、随机性、非线性和边界条件不确定性。通过数值模拟不但可以解决反应器的放大机理,而且可以优化设计开发新型高效搅拌器,使机械搅拌器的设计理论更加完善。
3.2 反应釜的操作改进研究
反应釜体普遍采用钢制(或衬里)、铸铁或搪玻璃。反应釜所用的材料、搅拌装置、加热方法、轴封结构、容积大小、温度、压力等各有异同、种类很多,它们的基本特点分述如下:
(1) 结构
反应釜结构基本相同,除有反应釜体外,还有传动装置、搅拌和加热(或冷却)装置等,可改善传热条件,使反应温度控制得比较均匀,并不强化传质过程。
(2) 操作压力
反应釜操作压力较高。釜内的压力是化学反应产生或由温度升高而形成,压力波动较大,有时操作不稳定,突然的压力升高可能超过正常压力的几倍,因此,大部分反应釜属于受压容器。
(3) 操作温度
反应釜操作温度较高,通常化学反应需要在一定的温度条件下才能进行,所以反应釜既承受压力又承受温度。获得高温的方法通常有以下几种:
a 水加温要求温度不高时可采用,其加热系统有敞开式和密闭式两种。敞开式较简单,它由循环泵、水槽、管道及控制阀门的调节器所组成,当采用高压水时,设备机械强度要求高,反应釜外表面焊上蛇管,蛇管与釜壁有间隙,使热阻增加,传热效果降低。
b 蒸汽加热加热温度在100℃以下时,可用一个大气压以下的蒸汽来加热;100~180℃范围内,用饱和蒸汽;当温度更高时,可采用高压过热蒸汽。用其它介质加热若工艺要求必须在高温下操作或欲避免采用高压的加热系统时,可用其它介质来代替水和蒸汽,如矿物油(275~300℃)、联苯醚混合剂(沸点258℃)、熔盐(140~540℃)、液态铅(熔点327℃)等。
c 电加热将电阻丝缠绕在反应釜筒体的绝缘层上,或安装在离反应釜若干距离的特设绝缘体上,因此,在电阻丝与反应釜体之间形成了不大的空间间隙。前三种方法获得高温均需在釜体上增设夹套,由于温度变化的幅度大,使釜的夹套及壳体承受温度变化而产生温差压力[6]。采用电加热时,设备较轻便简单,温度较易调节,而且不用泵、炉子、烟囱等设施,开动也非常简单,危险性不高,成本费用较低,但操作费用较其它加热方法高,热效率在85%以下,因此适用于加热温度在400℃以下和电能价格较低的地方。 国内外磁力驱动反应釜研究现状和发展趋势:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_4594.html
------分隔线----------------------------
推荐内容