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实验高压釜常用于石油化工、橡胶、染料等行业,用以完成磺化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程,以及有机染料和中间体的许多其它工艺过程的反应设备。低压实验室反应釜,一般是指1.6MPa以下的反应釜。无挡板时流体的流动以水平环向流为主,有挡板时以轴向循环流为主。由于工艺条件和介质的不同,实验室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、反应釜体(上盖、筒体、釜底)、工艺接管等。设备的外观尺寸,一般取实验室反应釜有效高度Hgz/反应釜内径Di=1.0~1.2,如果Hgz/Di>1.5,则需增设桨叶数。桨叶直径di通常取1/3/Di,上、下桨叶的间距应略大于桨径。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过程。实验室反应釜体普遍采用钢制(或衬里)、铸铁或搪玻璃。
高压聚合反应釜发展趋势随着PVC生产装置规模的不断扩大,大型聚合实验室反应釜已在国内外PVC装置中普遍采用。通常将30m3以下的釜称为小型釜,容积在70m3以上的釜称为大型釜。
采用大型釜的好处是:
(1)PVC树脂产品质量和均一性提高;
(2)装置的占地面积减少;
(3)装置建设投资降低;
(4)装置生产管理费用和维修费用降低。
因此,在国内外新建或扩建的单条生产线生产能力在5万t/a以上的PVC生产装置中,大多采用了70-200m3的聚合釜。
高压聚合釜生产强度生产强度是指聚合釜每立方米容积每年的生产量。聚合实验室反应釜生产强度取决于2个方面的因素,一是聚合釜设计的传热能力,二是化工工艺设计的聚合反应时间和生产辅助时间。
提高聚合釜的传热能力通常采用配套的搅拌与挡板组合、高传热系数的传热结构、适宜的冷却水流速和回流冷凝器等。
缩短聚合生产周期通常的工艺措施有加冷热水技术;防黏釜技术;采用复合引发剂,降低热负荷分布指数;带压出料;采用部分冷冻水等。
聚合釜的高传热能力与其适应的化工工艺措施相结合,保证了聚合釜的高生产强度。
近几年,我国的一些树脂生产厂采取了许多工艺措施,使得在用的聚合釜生产强度大幅度提高,有的国产聚合反应釜生产强度已经超过了350t/(m3?a),甚至可达到400t/(m3?a)以上,这一指标为目前国际的*水平。
镍合金高压釜镍及镍合金在高温蒸汽中使用温度应受到限制,纯镍的使用温度不应超过425度,镍铜合金的使用温度不应超过380度,镍铬铁合金的使用温度不应超过815度,镍铁铬合金的使用温度不应超过980度。
镍及镍合金与液态的铅、锡、铝、锌等金属接触时,使用温度不能超过这些金属的熔点(铝合金为550~660度、铅为327度、硬铅为260~300度、锌为420度、锡为230度)。工业纯镍的热导率与铁素体钢接近,而镍合金的热导率多比奥氏体钢稍低,因此对于传热部件而言,用工业纯镍比用镍合金有好得多的传热效果。镍及镍合金当接触含铅的润滑剂、软焊料、防磨涂料等时,温度不超过205度)。
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