搅拌釜式反应器
机械密封又称端面密封。 由动环、静环、弹簧和密封圈 等几种基本零件组成。动环由 固定在转轴上的弹簧座传动， 同时由弹簧通过压紧环压向静 环。静环由静环压盖固定在法 兰上。这样，动环随轴转动， 并与静环紧密贴合，组成一对 摩擦副，达到动密封的作用， 以保证被密封的介质不致沿搅 拌轴产生轴向泄漏。
搅拌釜式反应器
密封圈材料 静环—通常用石墨环制成。 动环—大多采用纯氧化铝陶瓷，亦有采用锡磷青铜或碳 化钨硬质合金制成的。 密封圈—常用合成橡胶或聚四氟乙烯制的O形圈或V形圈。 端面密封根据摩擦副的数目，分单端面密封和双端面密 封两种。 根据介质压力在端面上所起的作用，又可分平衡型和非 平衡型两种。
搅拌釜式反应器
1.填料密封 填料箱对轴的密封是通 过填料与搅拌轴之间的径向 压力来达到密封效果的。其 特点是简单，便宜，功耗 大，磨轴，寿命短。
填料选用 在低压（≤19.6×104Pa）、介质无毒和非易燃易爆场合: 可选用石棉绳或油浸石棉盘根； 在压力较高、介质有毒、易燃易爆场合: 可选用石墨石棉盘根、橡胶螺旋形盘根、石棉绳浸渍 聚四氟乙烯填料、橡胶密封圈、聚四氟乙烯密封圈等。
注
表中“○”为适合。
搅拌釜式反应器
四、密封装臵 搅拌釜的轴是将电机或变速器的扭矩传递给搅拌器的部 件。 搅拌釜式反应器容积或直径越大，轴的转速越快，传递 的扭矩就越大，轴的直径也就越大。 搅拌轴是从搅拌釜式反应器的上封头伸入釜内的。为了 保证正常生产和安全操作，防止釜内介质向外泄漏，必须在 搅拌轴与上封头间安装密封装臵，常称为轴封。 轴封分为填料箱密封和机械密封两大类。 密封动画
搅拌釜式反应器
2.蛇形管传热装臵 蛇形管可浸没在料液中，有较 大的传热系数，传热效果好，而且 热量损失小；根据传热面积的大 小，蛇形管可以制成单组或双组； 蛇形管直径过大时，弯制有困难， 故其直径最大不宜超过70mm；蛇形 管内传热介质的工作温度一般在30～250℃之间。 蛇形管传热装臵因容易结垢、 不易清洗，故不宜在生产高粘度物 料的聚合釜中采用。 蛇形管传热
搅拌釜式反应器
即物料在反应器内充分返混，达到极大程度，以至于反应器 内各处物料参数均一；反应器的出口组成与反应器内物料的 组成相同；连续、稳定流动，在定常态下操作。在要求转化 率高或有串联副反应的场合，釜式反应器中的返混现象是不 利因素。此时可采用多釜串联反应器, 以减小返混的不利影响，并可分釜控制 反应条件。 3.半连续釜式反应器 指一种原料一次加入，另一种原料 连续加入的反应器，其特性介于间歇釜 和连续釜之间。
搅拌釜式反应器
3.涡轮式搅拌器 常用的是圆盘平直叶式。搅拌器直径小、转速高，搅拌 作用比较剧烈，当需要有轴向搅动时可将平直叶改成弯叶。
4.推进式搅拌器 它的工作表面是一螺旋面，故又称螺旋桨式搅拌器，它 能使液体上下翻腾，产生剧烈的湍流。
搅拌釜式反应器
5.带式搅拌器 它的搅拌叶是单根或双根螺距一定的螺旋带。工作时， 液体被螺旋带推动而流动，轴向搅拌效果较好，适用于搅拌 高粘度液体。
搅拌釜式反应器
填料密封箱类型 （1）常压填料箱 它的使用压力≤6.86×104Pa，温度不超过300℃ 。 （2）单层填料箱 有带衬套、带油环和带冷水套几种形式。公称压力为 58.8×104Pa,但温度升高时，许用工作压力要相应降低。
搅拌釜式反应器
（3）双层填料箱 二级密封，其特点是密封效果好，反应器内压可增加到 156.8×104Pa，而且填料压盖通过弹簧压紧慎料，当填料有 磨损时，弹簧能起自动调节作用。高真空的密封常选取双层 填料箱结构。 2.机械密封 优点：泄漏量少，寿命长，摩擦消耗功率小，轴不易磨损； 缺点：结构复杂，加工困难，成本高，拆装不便。 常用于密封要求高，被密封介质是易燃、易爆、强腐蚀 性和高真空、高压等场合。
搅拌釜式反应器
搅拌釜式反应器的结 构应满足聚合反应工艺的 要求，必须具有足够的容 积、换热面积、机械强度 和刚度，具有良好的搅拌 及抗腐蚀能力，并且要求 结构简单、密封可靠、制 造与维修方便。
搅拌釜式反应器
一、基本组成
容器部分 筒身、顶盖、底盖组成 储存反应物料
加热（冷却）部分 夹套、蛇行管
搅拌装臵 密封装臵 其它附件 搅拌器、传动装臵 动密封、静密封
搅拌釜式反应器
（2）液相釜外循环热交换装臵 将釜内液相导出至釜外进 行循环热交换的装臵；液相反 应物在釜外的热交换器中，温 度可下降至5～10℃ 。
管式反应器
管式反应器是一种连续式反应器，物料从管道的一端连 续的输入，在管道中流动时完成化学反应，产品及未起反应 的物料从管道的另一端连续地输出。 稳态操作时： 轴向无前后混合； 径向截面上，物料的组成、浓度与温度应均匀一致的； 物料微元通过反应器的停留时间 相同； 反应器中物料的组成、浓度和温 度沿着管程或轴向而递变； 在管程中每一个点上，物料的组 成、浓度和温度不随时间而变。
6.螺旋式搅拌器 将具有一定螺距的螺旋片焊在搅拌轴上。这类搅拌器除 了能使高粘度物料具有轴向混合外，还有输送物料的作用。
搅拌釜式反应器
三、搅拌器选型 1.以液体粘度和反应釜体积 为依据选型 图是在较合理搅拌功率 消耗下，物料粘度与反应体 积的关系图。图中表示各种 叶轮适用范围。 2.以流动状态、搅拌目的为 依据选型 表中列出了按流动状态 和搅拌目的来选择搅拌器。
第一篇 聚合反应器
聚合反应器在高分子合成工业中的作用 高聚物生产过程所需设备一般可分为两种，即传递过程 设备（动量传递、热量传递、质量传递等物理过程的设备） 和化学反应过程设备。完成聚合反应过程的设备称为聚合反 应器。 聚合反应器的型式及特点 在高分子合成工业中，根据聚合反应体系的特征和对 产 品高质量的要求，可以采用多种型式的聚合反应器。 釜式反应器 这类反应器多设有搅拌装臵，称搅拌釜反应器。它的适 应性强，操作弹性大，适用的温度和压力范围广；其既可用 于间歇操作，亦可用于连续操作。在塑料、合成橡胶和化纤 生产中，釜式反应器约占聚合反应器的80％～90％。
传热面积A意味着设备的投资费用，温差t意味着操作 过程的能量消耗。在传热量Q一定的条件下，如能提高传热 系数k的数值，就可降低A或t的数值。聚合反应釜中最主 要的传热阻力是粘附在釜内壁上的树脂垢层。
搅拌釜式反应器
1.夹套传热装臵 是搅拌釜式反应器中应用最广 泛的一种；结构简单，工作安全可 靠；在处理高粘度物料时，传热系 数不高，能量损失较大。当蒸汽作 为热载体时，通常蒸汽是从夹套上 端引入，冷凝液从底部排出（上进 下出）；如果用液体作为热载体 时，则应从底部引入，上端排出 （下进上出）。要使夹套所包容的 釜体壁表面积大于工艺计算所确定 的传热表面积；夹套顶部超过釜内 所能盛装的液面最大高度。 夹套传热动画
搅拌釜式反应器
一种低高径比的圆筒形反应器，用于实现液相单相反应 过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。器内常 设有搅拌（机械搅拌、气流搅拌等）装臵。在高径比较大 时，可用多层搅拌桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却 时，可在反应器壁处设臵夹套，或在器内设臵换热面，也可 通过外循环进行换热。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
搅拌釜式反应器
搅拌釜式反应器
3.磁力密封 磁力密封高压釜是磁力传 动装臵应用于大型反应设备的 创新，从 根本上解决了以前填 料密封、机械密封无法克服的 轴封泄漏问题，无任何泄漏和 污染，是进行高温、 高压下的 化学反应理想的装臵，特别是 进行易燃、易爆、有毒介质的 化学反应，更加显示出它的优 越性。
搅拌釜式反应器
搅拌釜式反应器
3.混合型传热装臵 在釜体外装夹套，釜体内 装蛇形管。 为了避免釜内蛇形管结垢 而不便于清洗，可将蛇形管改 为能流通传热介质的挡板，采 用这种挡板，还有助于改善釜 内物料的流动状况。
搅拌釜式反应器
4.釜外传热装臵 当某些聚合反应放热量大，或者聚 合釜容积太大，采用上述三种传热装臵 均不能满足要求时，则可加装釜外传热 装臵 （1）气相釜外循环热交换装臵 将釜内气相导出至釜外进行循环热 交换的装臵。气相釜外循环的优点是以 蒸汽冷凝的方式传热，给热系数高。 这种装臵用于处理高粘度物料。 釜外传热动画
搅拌釜式反应器
搅拌器的选型
项目 流动状态 对流 循环 湍 流 扩 散 搅拌器型式 涡轮式 桨式 推进式 折叶开启涡轮式 锚式 螺杆式 螺带式 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 剪 切 流 低粘度 液混合 高粘度 液混合 及传热 反应 分 散 溶 解 搅拌目的 固 体 悬 浮 气 体 吸 收 结 晶 传 热 液 相 反 应
物料与外界的热交换
加速反应、匀化物料 使系统无渗漏
接口、人孔、手孔、视镜、使反应器正常工作 法兰、支座、仪表
搅拌釜式反应器
法兰
起连接作用，有较好的连接紧密性和足够的强度。 开孔 检查、安装设备的内部零件，了解操作情况。
搅拌釜式反应器
二、搅拌器型式 1.平桨式搅拌器
直叶桨式主要产生切向搅动。 折叶桨式搅拌器的倾斜角一般取45°，这样可以产生 较大的轴向搅动。 搅拌器型式
搅拌釜式反应器
平桨式搅拌器使用转速低于100r／min，适于粘度较大 的物料。优点是结构简单、制造方便。当物料粘度较高或料 位较高时，常在同一根搅拌轴上装几层桨叶，相邻两层桨叶 交叉呈90°安装。如丙烯睛聚合釜采用三排四桨叶搅拌器。 2.锚式搅拌器 由桨式搅拌器发展而来，它增加了垂直方向的搅动。搅 拌器的形状可以制成与釜底盖相似，可装得和底盖很接近， 对传热和去除器壁沉积物有利。其适用范围与平桨式相同。
管式反应器
二、挡液板 为使物料在管内的流动状态尽可能接近平推流，避免轴 向反混，在聚合管内沿高度方向设臵若干挡液板。只要挡液 板的结构合理，反应物料在聚合管内的流态可近似平推流，
使管内物料流动速度趋于一致。
管式反应器