黑燈科技分享-常規(guī)化學(xué)反應(yīng)器的優(yōu)缺點

黑燈科技分享-常規(guī)化學(xué)反應(yīng)器的優(yōu)缺點

化學(xué)反應(yīng)器是化工生產(chǎn)中最核心的設(shè)備，選擇恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)器能夠保證化工生產(chǎn)的順利進(jìn)行，目前化工領(lǐng)域的反應(yīng)器多種多樣，如何選擇反應(yīng)器一直是化工工藝設(shè)計師的難題，廣州黑燈科技公司將討論幾款常用化學(xué)反應(yīng)器的優(yōu)缺點，希望能對從業(yè)人員提供一些幫助。廣州黑燈科技有限公司是專業(yè)從事于化工行業(yè)各種類型的自動化控制系統(tǒng)開發(fā)和自動化工程項目承接，技術(shù)團(tuán)隊已在化工領(lǐng)域的自動化控制方面積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗，是一家專注于化工自動化控制系統(tǒng)開發(fā)、化工自動化工程項目承接和技術(shù)服務(wù)的技術(shù)型企業(yè)。希望能為廣大化工設(shè)備壓力容器的質(zhì)量控制管理水平的提升起到積極參照作用。歡迎來電討論咨詢，關(guān)生18565060664   http://www.xm-fcx.com/。

關(guān)鍵詞：化學(xué)反應(yīng)器；流化床；固定床；鼓泡反應(yīng)釜；攪拌反應(yīng)釜

在化工生產(chǎn)中，涉及到多種多樣的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的容器，就稱為化學(xué)反應(yīng)器。不同的反應(yīng)，反應(yīng)物料不同，反應(yīng)條件也不同，就要選擇與之相適應(yīng)的的反應(yīng)器，筆者認(rèn)為選擇的主要原則有三點：一是滿足工藝條件，保障化學(xué)反應(yīng)能夠充分完全的進(jìn)行；二是設(shè)備成熟可靠，運(yùn)行過程安全，操作簡便；三是經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。本文就常用的常規(guī)化學(xué)反應(yīng)器的優(yōu)缺點進(jìn)行討論，希望能對從業(yè)人員在選擇上提供一些幫助。

化學(xué)反應(yīng)根據(jù)反應(yīng)物的物理相不同，可以分為：氣固反應(yīng)，氣液反應(yīng)，液固反應(yīng)，液液反應(yīng)，固固反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)類型進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)器的選擇，是最為簡單直接的方法，本文也將按照反應(yīng)類型的不同，分類對反應(yīng)器進(jìn)行討論。

1氣固反應(yīng)

氣固反應(yīng)是化工生產(chǎn)中最為常見的兩相反應(yīng)，反應(yīng)采用的反應(yīng)器主要有流化床和固定床，這兩款設(shè)備的優(yōu)缺點分別是：

1.1流化床

固體在反應(yīng)器內(nèi)由于氣體的上升壓力而懸浮于氣體中，兩相充分混合，使得反應(yīng)能夠完全進(jìn)行，是目前最常使用的氣固反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)完全，且可以連續(xù)進(jìn)料生產(chǎn)。但是該設(shè)備對反應(yīng)溫度難以控制，常采用外部加套或是內(nèi)部列管的方式，來調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度，但效果都不理想。外部加套接觸面積較小，流化床直徑越大，溫度控制越難；內(nèi)部列管式，則由于物料長時間沖刷，容易導(dǎo)致設(shè)備磨損，出現(xiàn)安全事故。綜上所述，流化床能夠滿足工藝需要，操作簡便，價格便宜，但是無法長時間連續(xù)運(yùn)行，每隔固定的時間就需要停車檢修，避免發(fā)生生產(chǎn)事故。

1.2固定床

又稱填充床反應(yīng)器，固相反應(yīng)物制作為顆粒狀，根據(jù)工藝計算，以一定高度（或厚度）的床層堆積于反應(yīng)器內(nèi)，床層靜止不動，氣體由反應(yīng)器下部進(jìn)入，通過固體物料床層進(jìn)行反應(yīng)。該反應(yīng)器為周期性進(jìn)料，每次固體物料反應(yīng)完后，需要停車重新裝填，固定床的冷卻方式一般采用循環(huán)水夾套式或者列管式，列管式的冷卻接觸面積比夾套式大，冷卻效果比夾套式好，但是反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)時，即使是列管式反應(yīng)器也可能出現(xiàn)飛溫的現(xiàn)象（反應(yīng)溫度失去控制，急劇上升，超過允許范圍），導(dǎo)致設(shè)備損壞。綜上所述，固定床操作簡單，設(shè)備便宜，但由于物料為固定堆積放置，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量比流化床更難傳導(dǎo)，更容易形成過熱飛溫的形象，因此適合放熱量較小的反應(yīng)。

2氣液反應(yīng)

氣液反應(yīng)為氣體與液體進(jìn)行反應(yīng)，工業(yè)生產(chǎn)中常采用的方法是將氣體通入液體中，使兩相混合進(jìn)行反應(yīng)，常采用的反應(yīng)器是鼓泡反應(yīng)釜。氣體通過鼓泡反應(yīng)釜下部的氣體分布器，均勻的進(jìn)入反應(yīng)釜中，進(jìn)氣壓強(qiáng)大于液體壓強(qiáng)，氣體由底部經(jīng)過液體，從鼓泡反應(yīng)頂部排出，氣體的經(jīng)過過程，就是氣相與液相的反應(yīng)過程，從頂部排出的未反應(yīng)的氣體，經(jīng)過收集加壓，再次由頂部進(jìn)入反應(yīng)，如此循環(huán)操作，便可完成氣液反應(yīng)。該設(shè)備價格便宜，成熟可靠，安全易操作，但是適合反應(yīng)速度較快的反應(yīng)，否則反應(yīng)效率較低，能耗較高。

3液液反應(yīng)

液液反應(yīng)是液體與液體的反應(yīng)，這也是化工反應(yīng)中常見的反應(yīng)類型，多種反應(yīng)物以溶液的形態(tài)充分混合反應(yīng)，操作者控制好反應(yīng)參數(shù)便可順利完成反應(yīng)。生產(chǎn)中最常用的設(shè)備為機(jī)械攪拌反應(yīng)釜和磁力攪拌反應(yīng)釜。

3.1機(jī)械攪拌反應(yīng)釜

機(jī)械攪拌反應(yīng)釜是通過攪拌器將反應(yīng)物充分混合，在釜體內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)的設(shè)備，因此攪拌器是其關(guān)鍵部分，根據(jù)參與反應(yīng)液體的粘度不同，攪拌器可以選擇推進(jìn)式、渦輪式、漿式、錨式和螺帶式。該設(shè)備成熟可靠，便于操作，不足是攪拌器與釜體接口處，采用的是機(jī)械密封或填料密封的動密封，長時間的使用會導(dǎo)致接口密封處發(fā)生泄漏，如果是易燃易爆反應(yīng)，則容易發(fā)生生產(chǎn)事故。

3.2磁力攪拌反應(yīng)釜

磁力攪拌反應(yīng)釜的攪拌系統(tǒng)，采用的是永磁材料進(jìn)行耦合傳動，改變了機(jī)械攪拌釜原本的機(jī)械密封和填料密封的動密封結(jié)構(gòu)為靜密封結(jié)構(gòu)，釜內(nèi)反應(yīng)物完全處于密封釜體內(nèi)部，解決了反應(yīng)物質(zhì)的泄露問題，主要應(yīng)用于高溫、高壓、易燃、易爆的化學(xué)反應(yīng)。但是磁力攪拌反應(yīng)釜不適用于粘度太大的液體反應(yīng)。

4固固反應(yīng)

固固反應(yīng)在化工生產(chǎn)中較少出現(xiàn)，由于固體與固體難以充分接觸混合，通常反應(yīng)無法完全進(jìn)行，因此在工業(yè)設(shè)計中，盡可能的避免反應(yīng)物都以固體的形式出現(xiàn)，但也有特殊情況會遇見固固反應(yīng)。在這里，筆者推薦使用雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)在工業(yè)上用于造粒工序，但是經(jīng)過一些改造，可以用于特殊的固固反應(yīng)，內(nèi)部采用兩根相向旋轉(zhuǎn)齒輪螺桿作為攪拌裝置，既有物料攪拌功能，又有固體物料的粉碎功能，能夠促使固體物料完全混合反應(yīng)。缺點是針對需要長時間進(jìn)行反應(yīng)的物料，則無法確保反應(yīng)的完全進(jìn)行。

5總結(jié)

綜上所述，目前常用的化工設(shè)備都有各自的利弊，因此我們在實際生產(chǎn)中，需要根據(jù)反應(yīng)類型、物料特性、反應(yīng)參數(shù)等綜合考慮，做出最佳的選擇，并且在生產(chǎn)中，根據(jù)產(chǎn)生的實際問題，對設(shè)備做出相應(yīng)的改進(jìn)和調(diào)整，才能不斷完善我們的設(shè)備，確保生產(chǎn)的順利進(jìn)行。廣州黑燈科技有限公司是專業(yè)從事于化工行業(yè)各種類型的自動化控制系統(tǒng)開發(fā)和自動化工程項目承接，技術(shù)團(tuán)隊已在化工領(lǐng)域的自動化控制方面積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗，是一家專注于化工自動化控制系統(tǒng)開發(fā)、化工自動化工程項目承接和技術(shù)服務(wù)的技術(shù)型企業(yè)。希望能為廣大化工設(shè)備壓力容器的質(zhì)量控制管理水平的提升起到積極參照作用。歡迎來電討論咨詢，關(guān)生18565060664   http://www.xm-fcx.com/。