一、卧式高温高压反应釜的结构组成
卧式高温高压反应釜相比立式反应釜,主要特点是长而水平,便于搅拌和热交换,其主要结构部分包括:
釜体(反应容器)
通常为卧式圆柱形,端部为半球形或椭圆形封头,可承受高压。
材料要求耐高温、耐腐蚀,如不锈钢、碳钢、镍基合金等。
内壁可做搪瓷、镍或聚四氟乙烯涂层,防止化学腐蚀。
釜盖(封头)
卧式反应釜通常可拆卸,便于清洗和维护。
通过螺栓或法兰密封与釜体连接,密封件需耐高温高压(如石墨或金属垫片)。
加热系统
卧式釜一般采用夹套加热、盘管加热或电加热:
夹套加热:釜体外包一层壳体,夹套中通热油或蒸汽。
盘管加热:釜内或夹套内布置加热盘管。
设计需保证温度均匀,避免局部过热。
搅拌系统
主要是搅拌轴+搅拌桨或框式叶轮,卧式设计便于长轴多叶片搅拌,适合高粘度反应液。
密封装置:
机械密封或填料密封,保证高压环境下不泄漏。
卧式搅拌轴需考虑轴承承载和膨胀补偿。
进出口与仪表
进料口:通常在釜体上方,可加液体、固体或气体原料。
出料口:釜底或侧面设阀门方便排料。
压力表、温度计、安全阀、液位计:用于监控高温高压条件,确保安全。
安全装置
安全阀或爆破片:防止过压。
真空保护装置:防止反应釜在降温或抽真空时塌陷。
搅拌过载保护:防止高粘度反应液导致电机损坏。
支撑与基础
卧式反应釜通常有支撑座或支架,底部带可调支撑,保证釜体水平,减少振动。
二、卧式高温高压反应釜的工作原理
加热反应
通过夹套或盘管加热将釜内物料加热到设计温度。
高温可加速化学反应,提高反应速率。
高压反应
釜盖密封严密,反应过程中气体或蒸汽无法逃逸,形成高压环境。
高压能改变反应平衡,提高某些化学反应的产率(如氢化反应、聚合反应)。
物料搅拌
卧式搅拌轴带动叶轮旋转,保证物料均匀混合,防止局部过热或沉淀。
对气-液反应,搅拌可增加气体在液体中的溶解速率。
温度、压力监控
仪表实时监控釜内温度和压力。
当压力超过安全阀设定值时,安全装置自动泄压。
反应结束与放料
反应完成后,通过釜底阀门排出反应产物。
卧式设计便于液体快速排空,固体沉淀物可集中收集。