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立式反应釜阅读:13

立式反应釜是一种广泛应用于化工、制药、食品、新材料、环保等领域的密闭式压力容器,主要用于在受控的温度、压力、搅拌和气氛条件下进行化学反应、溶解、聚合、结晶、萃取或物料混合等工艺过程。

结构组成

  1.釜体(罐体)

  主体为圆筒形,底部常为椭圆封头或锥形,材质多为不锈钢(如304、316L)、哈氏合金、钛材或内衬搪玻璃/PTFE,以适应不同腐蚀性介质。

  2.搅拌系统

  由电机、减速机、搅拌轴和搅拌桨(如锚式、桨式、推进式、涡轮式)组成,实现物料均匀混合与强化传热传质。

  3.传热结构

  夹套:釜体外层包围的空腔,通入导热油、蒸汽或冷却水进行加热/冷却。

  内盘管:釜内设置螺旋盘管,适用于需快速换热的高放热反应。

  4.密封装置

  机械密封(适用于高压、高转速)或填料密封(成本低,适用于低压),确保反应体系密闭,防止泄漏或污染。

  5.顶部接口

  包括进料口、冷凝回流口、压力表、安全阀、爆破片、温度传感器(PT100)、pH电极、气体导入/排出阀等。

  6.支座与底座

  立式安装,通常采用耳式或腿式支座固定于操作平台或地面。

主要特点

  1.密闭操作:可实现惰性气体保护(如N?、Ar),防止氧化或挥发损失。

  2.多功能集成:支持加热、冷却、加压、抽真空、回流、滴加等多种工艺模式。

  3.过程可控性强:通过PLC或DCS系统实现温度、压力、转速、pH等参数的自动调节与记录。

  4.安全性高:配备多重保护(安全阀、爆破片、超压报警、紧急泄放)。

  5.易于清洁与维护:部分型号带CIP(在线清洗)接口,快开结构便于检修。

维护保养

  一、日常维护(每次使用前后)

  1.使用前检查

  检查釜体、管道、阀门有无泄漏、腐蚀或变形;

  确认搅拌系统运转灵活,无卡滞异响;

  核实压力表、温度传感器、安全阀等仪表在有效校验期内;

  检查密封部位(机械密封或填料)是否完好,润滑是否充足。

  2.使用后清洁

  反应结束后,及时排空物料,用适当溶剂(如去离子水、乙醇)彻底清洗釜内壁、搅拌桨及底部死角;

  若处理高粘或易结晶物料,建议趁热清洗,防止固化附着;

  清洗后打开排气阀,保持釜内干燥,避免潮湿导致锈蚀或微生物滋生。

  二、定期保养(按周期执行)

  1.每周/每批次

  检查电机、减速机运行温度与振动情况;

  补充或更换搅拌轴密封润滑脂(如适用);

  清理夹套进出口滤网,防止堵塞影响换热效率。

  2.每月

  对所有紧固件(法兰螺栓、支座螺母等)进行紧固检查;

  测试安全阀手动排放功能是否正常;

  检查电气接线是否松动,接地是否可靠。

  3.每6个月~1年(或累计运行500小时)

  全面拆检机械密封:检查动静环磨损、弹簧弹性、O型圈老化情况,必要时更换;

  校验仪表:压力表、温度传感器、液位计等送计量部门校准;

  内壁检查:目视或内窥镜检查釜体内表面是否有点蚀、裂纹、鼓包,尤其关注焊缝区域;

  夹套试压:对夹套进行水压或气密性测试(通常为工作压力的1.25倍),确认无泄漏。

  4.长期停用(>1个月)

  彻底清洗并烘干釜体,内部放置干燥剂;

  搅拌轴涂抹防锈油,密封面覆盖保护膜;

  断开电源,排空夹套和盘管中的冷却/加热介质;

  用防尘罩覆盖整机,存放于干燥通风处。

  三、关键部件专项维护

  1.机械密封

  是最易损件之一,需定期检查泄漏量;

  禁止干运转(无液体润滑状态下启动搅拌);

  更换时务必按厂家要求安装,保证端面平行度与压缩量。

  2.搅拌系统

  减速机油位应保持在视窗中线,每6个月更换一次润滑油;

  轴承若出现异常噪音或温升,应及时检修;

  搅拌桨若有腐蚀、变形或松动,必须停机处理。

  3.安全附件

  安全阀每年至少校验一次,并铅封;

  爆破片为一次性元件,一旦动作或超期(通常1–2年)必须更换;

  压力表精度等级建议≥1.6级,损坏或指针不归零立即更换。

  四、常见问题预防

  1.釜体腐蚀:避免长时间接触强酸强碱,选用合适材质或内衬;

  2.结垢/结焦:优化工艺参数,减少副反应;定期化学清洗(如酸洗、碱煮);

  3.密封泄漏:严格控制轴偏摆,避免因搅拌不平衡导致密封面损伤;

  4.传热效率下降:定期清除夹套或盘管内水垢、油污。

注意事项

  1.严禁超温超压运行,定期校验安全阀与压力表。

  2.投料前确认釜内无残留溶剂或易燃物,避免形成爆炸性混合气体。

  3.搅拌启动前确保液位足够,防止干磨损坏密封。

  4.高温操作后禁止急速冷却,以免产生热应力导致釜体变形或裂纹。

  5.定期检查机械密封磨损情况,及时更换密封件。

应用领域

  1.精细化工:酯化、硝化、磺化、氢化等有机合成反应。

  2.制药:原料药合成、中间体反应、结晶纯化。

  3.新能源材料:锂电池正极材料(如磷酸铁锂)的水热合成。

  4.食品与生物:酶解、发酵前处理、植物提取。

  5.环保:高浓度有机废水的湿式氧化处理。

  6.高分子材料:聚合反应(如聚氨酯、环氧树脂)。

选型建议

  1.有效容积:常见从1L(实验室)到50,000L(工业级),需考虑装料系数(通常≤70%)。

  2.工作压力/温度:

  常压~10 MPa(高压型);

  -20℃~300℃(取决于材质与密封)。

  3.搅拌功率与转速:根据物料粘度选择(低粘度用高速涡轮,高粘度用锚式慢搅)。

  4.材质要求:强酸/碱选316L或哈氏合金;防污染选电解抛光Ra≤0.4μm。

  5.控制方式:手动、半自动或全自动(带数据存储、远程监控、审计追踪)

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