高效反應(yīng)釜安全生產(chǎn)與攪拌設(shè)備改進研究

李強

廣東金寶力化工科技裝備股份有限公司 廣東佛山 528000

在眾多反應(yīng)設(shè)備中，反應(yīng)釜是通過充分?jǐn)嚢栉锪希蛊渚鶆蚍植及l(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)釜中的每一個組成裝置都是為了給化工企業(yè)帶來高效安全的生產(chǎn)環(huán)境。其中釜物料的反應(yīng)空間是由釜體提供；反應(yīng)時適當(dāng)?shù)臏囟葪l件是由傳熱裝置提供；攪拌裝置及傳動裝置能使反應(yīng)物料充分?jǐn)嚢?，分布均勻；而軸封裝置是確保形成密封空間，防止反應(yīng)物料泄露，確保安全的生產(chǎn)環(huán)境。

1 反應(yīng)釜攪拌設(shè)備改進研究

1.1 攪拌容器

適合物料的反應(yīng)空間是需要攪拌容器提供的，大部分反應(yīng)釜的攪拌容器是圓筒，市面上常見的封頭有橢圓形封頭、錐形封頭和平蓋，而在封頭的選擇上，以橢圓形封頭應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)反應(yīng)釜從投料到出品的整個反應(yīng)過程中，反應(yīng)釜上需裝有各種接管來達到操作要求。同時為了方便攪拌容器與機架的連接，一般凸緣法蘭都會焊接在上封頭。操作中測量反應(yīng)物的溫度、壓力、成分及其它參數(shù)，在容器上設(shè)置有溫度、壓力等傳感器，這一系列的裝置都是為了更好的控制反應(yīng)，降低風(fēng)險。支座選用也關(guān)乎到反應(yīng)過程是否能正常有序進行，所以容器的大小和安裝位置都在考慮范圍內(nèi)。

1.2 攪拌器的選用

攪拌反應(yīng)器的關(guān)鍵是攪拌器，其作用是給予反應(yīng)過程中所需要的能量和合適的流動狀態(tài)。攪拌器是按流體流動形態(tài)、攪拌器結(jié)構(gòu)及用途分類的,有軸向流攪拌器、徑向流攪拌器、混和流攪拌器、平葉攪拌器、折葉攪拌器、螺旋面葉攪拌器、低粘流體用攪拌器和高粘流體用攪拌器。

整個物料反應(yīng)過程中流體的流動、傳質(zhì)和傳熱都會對攪拌器有所影響，然而攪拌器進行反應(yīng)過程中物料的變化對攪拌效果的要求也不同，所以需針對企業(yè)需求來選擇攪拌器。同時攪拌目的、物料粘度和攪拌容器容積的大小是我們選擇攪拌器必須要考慮的三個方面，同時還需考慮前期操作及后期維護的各個方面。

1.3 攪拌器的改進

沒有任何一種攪拌器是通用的，只有在某種特定的應(yīng)用范圍內(nèi)才能最大化的發(fā)揮它的作用。近幾年開發(fā)的幾種高效軸流型攪拌器，變傾角變?nèi)~寬攪拌器因為葉片的寬度和傾角隨徑向位置而變，僅適用于低、中粘度流體的攪拌。當(dāng)企業(yè)所需攪拌的物料粘度范圍廣時，為了節(jié)省成本，提高效率，一般會采用最大葉片式攪拌器、泛能式攪拌器和葉片組合式攪拌器。它們相比于傳統(tǒng)攪拌器具有高效率、低成本且易于大型化的優(yōu)點，所以攪拌器的改進在反應(yīng)釜中體現(xiàn)的優(yōu)勢更明顯，應(yīng)用范圍也更廣泛。

在反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置不同構(gòu)形，不同轉(zhuǎn)速的攪拌器以達到釜內(nèi)充分?jǐn)嚢璧哪康摹６诜磻?yīng)釜內(nèi)設(shè)有齒片式、錨式和螺桿式三個不同轉(zhuǎn)速攪軸，是因為釜內(nèi)為高粘物料或含有大量固體粉沫，使其均勻攪拌，充分混合，在時間、成本和品質(zhì)上體現(xiàn)了這種組合式攪拌器的優(yōu)勢。

整個攪拌過程都離不開反應(yīng)、蒸發(fā)、真空等過程。對特定的工藝，在同一個反應(yīng)釜內(nèi)，把所有功能集中在同一反應(yīng)釜內(nèi)并完成所有反應(yīng)過程。這類集多功能于一體的反應(yīng)釜具有結(jié)構(gòu)緊湊，無連接管道，損耗少，效率高等優(yōu)點，并在化工行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

2 反應(yīng)釜安全生產(chǎn)中應(yīng)注意的問題

（1）與反應(yīng)釜有關(guān)的管道閥門、攪拌電機、減速機、機封等都應(yīng)早才做前檢查其是否能正常運作。在確保符合物料反應(yīng)環(huán)境的情況下，啟動攪拌設(shè)備，定額定量投入物料。

（2）反應(yīng)釜攪拌要均勻，如發(fā)生攪拌不均勻現(xiàn)象，釜內(nèi)放出熱量積聚于局部，導(dǎo)致局部反應(yīng)越來越猛烈，而高速攪拌能達到外部冷卻是控制這類反應(yīng)最好的選擇。

（3）反應(yīng)溫度必須嚴(yán)格控制。溫度的升高，反應(yīng)速度則是成倍增加。我們一般采用溶劑來控制溫度，而加料速度，外部冷卻等操作都能控制反應(yīng)溫度。

（4）反應(yīng)過程中如果發(fā)生尾氣吸收現(xiàn)象，導(dǎo)致發(fā)生回吸問題時必須停止反應(yīng)，并及時打開聯(lián)接管或裝緩沖瓶。

2.5 反應(yīng)過程中，應(yīng)做到巡回檢查，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。

3 結(jié)語

在化學(xué)工程中反應(yīng)釜攪拌設(shè)備是最普遍也是最重要的環(huán)節(jié)之一。而反應(yīng)釜攪拌設(shè)備的選型和內(nèi)構(gòu)件的設(shè)計還在很大程度上依賴于實驗和經(jīng)驗，所以對于能耗和生產(chǎn)成本只能在不斷的試驗中總結(jié)經(jīng)驗，從而得到更高效節(jié)能的生產(chǎn)設(shè)備。