第11课 连续操作釜式反应器的操作
反应釜操作规程
反应釜操作规程一、引言反应釜是一种常见的化学实验设备，用于进行化学反应和合成实验。
为了确保实验的安全性和准确性，制定一套操作规程是必要的。
本文将详细介绍反应釜的操作规程，包括设备准备、操作步骤、安全注意事项等内容。
二、设备准备1. 检查反应釜的外观是否完好，无损坏或漏气的情况。
2. 检查反应釜的配件是否齐全，如搅拌器、温度控制器、压力表等。
3. 检查反应釜的电源和接地是否正常。
4. 检查反应釜的排放口是否通畅。
三、操作步骤1. 穿戴个人防护装备，包括实验服、手套、护目镜等。
2. 打开反应釜的进气阀，确保反应釜内的气体通畅。
3. 打开反应釜的排放口，排除釜内的残余气体。
4. 将反应物加入反应釜中，注意控制加入的量和速度。
5. 启动搅拌器，调整搅拌速度和方向。
6. 设置反应釜的温度控制器，根据实验需求设定温度。
7. 监测反应釜的压力表，确保压力在安全范围内。
8. 根据实验需求，在适当的时间点采集样品进行分析。
9. 反应结束后，关闭搅拌器和加热装置。
10. 关闭进气阀和排放口，确保反应釜内的气体不外泄。
11. 等待反应釜冷却至安全温度后，打开排放口，排除残余气体。
12. 清洗反应釜和相关配件，确保无残留物。
四、安全注意事项1. 在操作反应釜时，应戴好个人防护装备，避免化学品直接接触皮肤和眼睛。
2. 操作前应详细了解反应釜的性能和操作要求，避免误操作或事故发生。
3. 加入反应物时，应控制加入的量和速度，避免反应过程剧烈。
4. 在操作过程中，应定期检查反应釜的压力表和温度控制器，确保设备正常运行。
5. 反应结束后，应及时关闭搅拌器和加热装置，避免能源浪费和设备损坏。
6. 清洗反应釜时，应注意使用合适的溶剂和清洗方法，避免产生危险物质。
7. 如发现设备故障或异常情况，应及时停止操作并寻求专业人员的帮助。
五、总结反应釜操作规程是确保化学实验安全和准确性的重要措施。
通过正确的设备准备、操作步骤和安全注意事项，可以有效地避免事故的发生，并保证实验结果的可靠性。
釜式反应器操作与控制—理想连续操作釜式反应器
理想连续操作釜式反应器的计算
理想连续操作釜式反应器的计算
理想连续操作釜式反应器的计算
通过[例2-1]和[例2-2]的反应结果可以看出：完成相 同的生产任务，连续操作釜式反应器的生产时间比间歇操 作釜式反应器的生产时间要长。主要原因是连续操作釜式 反应器内的化学反应是在出口处的低浓度下进行的。
反应时间不是判别反应器生产效率高低的唯一标准，还需综合考虑
同的搅拌和加料情况，以适应工艺上的不同要求。
理想连续操作釜式反应器
管式反应器
理想连续操作釜式反应器
投资大 职工工作量大
维护成本高 操作难度高
串联釜数一般不超过4
《化学反应器操作与控制》
多釜串联的计算
多釜串联的计算
多釜串联
理想连续操作釜式反应器
n-CSTR的基础设计式
理想连续操作釜式反应器
《化学反应器操作与控制》
理想连续操作釜式反应器的特点
理想连续操作釜式反应器的特点
理想连续操作釜式反应器操作现场
理想连续操作釜式反应器的特点
流体流动符合全混流理想流动模型 连续进料和出料； 过程参数与空间位置、时间无关； 容易自动控制，节省人力。
理想连续操作釜式反应器的特点
反应物浓度、转化率、反应速率处处相等
QkJc/与hT的函数关系式在Q-T坐标图 上为一直线。
▪2. 放热速率Qr和移热速率Qc
结论： 热稳定状态点一定是定态
点，而定态点不一定都具有热 稳定性。
▪ 3.热稳定条件
定常条件：Qr=QC
▪ 稳定条件
dQr dQc dT dT
注意：：CSTR中进行吸热反应时 ，
没有热稳定性问题。
▪ 3.热稳定条件
《化学反应器操作与控制》
釜式反应器选择与操作
• 图1一1是一种典型的釜式反应器，它由钢板卷焊制成圆筒体，再焊接 上由钢板压制的标准釜底，并配上釜盖、夹套、搅拌器等部件。由图 可见其结构主要由以下几部分组成:壳体结构、搅拌装置、密封装置 和换热装置。
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任务1 釜式反应器的选择
• 1.釜式反应器壳体结构 • (1)罐体。 • 釜式反应器的壳体结构包括筒体、底、盖(或称封头)、手孔或入孔、
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任务1 釜式反应器的选择
• (7)反应釜支架。 • 反应釜支架有两种:悬吊式支架和支承式支架。悬吊式支架是可以将
反应釜固定在操作平台上，而支承式支架则是安放在地面上，如图1 一10所示。 • 2.釜式反应器的搅拌装置 • (1)搅拌器的形式及结构。 • 精细化学工艺的许多过程都是在有搅拌装置的釜式反应器中实现的。 搅拌的目的是: • ①使互溶的两种或两种以上液体混合均匀。 • ②形成乳浊液或悬浮液。 • ③促进化学反应和加速物理变化过程，如促进溶解、吸收、吸附、萃 取、传热等过程。一也能刮除沉积在器壁上的附着物，提高传热效率。
• ②活化能E不能独立预示反应速率的大小，它只表明反应速率对温度 的敏感程度。E越大，温度对反应速率的影响越大。除了个别的反应 外，一般反应速率均随温度的上升而加快。E越大，反应速率随温度 的上升而增加得越快。
• ③对于同一反应，即当活化能E一定时，反应速率对温度的敏感程度 随着温度的升高而降低。
• 在均相反应系统中如只进行如下不可逆化学反应:
• 1.均相反应速率 • 化学反应速率是指单位时间、单位体积的物料数量的变化量。物料指
反应物或产物。因此，均相反应速率定义式为:
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任务1 釜式反应器的选择
连续釜式反应器
打漩现象
搅拌器两方面性能： 产生强大的液体循环流量； 产生强烈的剪切作用。 基本原则： 在消耗同等功率的条件下，低转速、大直径 的叶轮，可增大液体循环流量，同时减少液体受到的剪切 作用，有利于宏观混合。 反之，高转速、小直径的叶轮，结果与此恰 恰相反。
常用搅拌器的型式、结构和特点 化学工业中常用的搅拌装置是机械搅拌装置，包 括 搅拌器：包括旋转的轴和装在轴上的叶轮； 辅助部件和附件：包括密封装置、减速箱、搅拌电 机、支架、挡板和导流筒等。 搅拌器是实现搅拌操作的主要部件，其主要的组 成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施加给液体， 并促使液体运动。
通常可以采取τ1=τ2，这时整个反应系统最优。 即要
这时
釜式反应器的故障处理及维护要点
序 1 故障现象 壳体损坏 （ 腐蚀、 裂纹、透 孔） 超温超压 故障原因 1.受介质腐蚀（点蚀、晶间腐蚀） 2.热应力影响产生裂纹或碱脆 3.损变薄或均匀腐蚀 1.仪表失灵，控制不严格 2.误操作；原料配比不当；产生剧热反应 3.因传热或搅拌性能不佳，发生副反应 4.进气阀失灵，进气压力过大、压力高 处理方法 1.用耐蚀材料衬里的壳体需呕新修衬或局部补焊 2.焊接后要消除应力，产生裂纹要进行修补 3.超过设计最低的允许厚度需更换本体 1.检查、修复自控系统，严格执行操作规程 2.根据操作法，紧急放压，按规定定量。定时投料， 严防误操作 3.增加传热面积或清除结垢，改善传热效果；修复 搅拌器，提高搅拌效率 4.关总气阀，切断气源修理阀门 1.更换或修补搅拌轴，并在机床上加工，保证表面 粗糙度 2.调整油环位置，清洗油路 3.压紧填料，或更换填料 4.修补或更换 5.更换摩擦副或重新研磨 6.调整比压要合适，加强冷却系统，及时带走热量 7.密封圈选材、安装要合理，要有足够的压紧力 8.停车，重新找正，保证垂直度误差小于0.5mm 9.严格控制工艺指标，颗粒及结晶物不能进入摩擦 副 10.调整、检修使轴的窜量达到标准 11.改进安装工艺，或过盈量要适当，或粘接剂要好 用，粘接牢固
连续搅拌釜式反应器(CSTR)控制系统设计 连续
连续连续搅拌釜式反应器搅拌釜式反应器搅拌釜式反应器（（CSTR ）控制系统设计1. 前言连续搅拌釜式反应器（continuous stirred tank reactor ，简称为CSTR ）是聚合化学反应中广泛使用的一种反应器，该对象是过程工业中典型的、高度非线性的化学反应系统。
在早期反应釜的自动控制中，将单元组合仪表组成位置式控制装置，但是化学反应过程一般都有很强的非线性和时滞性，采用这种简单控制很难达到理想的控制精度。
随着计算机技术和PLC 控制器的发展，越来越多的化学反应采用计算机控制系统，控制方法主要为数字PID 控制。
但PID 控制是一种基于对象有精确数学模型的线性过程，而CSTR 模型最主要的一个特征就是非线性，因此PID 控制在这一过程中的应用受到限制。
随着现代控制理论和智能控制的发展，更加先进有效的控制方法应用于CSTR 的控制，如广义预测控制，神经模糊逆模PID 复合控制，自抗扰控制，非线性最优控制，基于逆系统方法控制，基于补偿算子的模糊神经网络控制，CSTR 的非线性H ∞控制等。
但任何一种复杂的化工反应过程都不能用一种简单的控制方式达到理想的控制效果。
目前先进的反应釜智能控制技术就是将智能控制理论和传统的控制方法相结合，如钟国情、何应坚等于1998年对基于专家系统的CSTR 控制系统进行了研究[1]，宫会丽、杨树勋等于2003年发表了关于PID 参数自适应控制的新方法[2]，冯斌、须文波等于1999年阐述了利用遗传算法的寻优PID 参数的模型参考自适应控制方法等[3]。
但由于这些控制方法的算法比较复杂，在算法的工程实现、现场调试及通用型方面存在着局限性，因此研究一种相对简单实用的CSTR 控制方法，更易为工程技术人员所接受。
本文在对CSTR 过程及其数学模型进行详细分析的基础上，针对过程的滞后性，采用Smith 预估算法与PID 控制相结合的方法实现CSTR 过程的控制，该方法具有实用性强及控制方法简单等特点，基于西门子PCS7系统完成了CSTR 过程控制系统设计。
连续釜式反应流程设计
连续釜式反应流程设计英文回答：Continuous Stirred-Tank Reactor (CSTR) Design.A continuous stirred-tank reactor (CSTR) is a type of chemical reactor in which the reactants are continuously added to the reactor and the products are continuously removed. The reactor is stirred to ensure that thereactants are well mixed and that the temperature and concentration of the reactants and products are uniform throughout the reactor.The design of a CSTR involves several steps:1. Determine the reaction rate. The reaction rate isthe rate at which the reactants are converted into products. The reaction rate can be determined experimentally or from literature data.2. Determine the reactor volume. The reactor volume is the volume of the reactor that is required to achieve the desired conversion of reactants into products. The reactor volume can be calculated using the following equation:V = F / (-rA)。
连续操作釜式反应器(CSTR)的计算
VR CA0 CA CA0 xAf
V0 (rA ) f (rA ) f
第六章 离婚制度
二、离婚制度的历史沿革
(一)外国离婚制度的历史沿革
1.禁止离婚主义 2.许可离婚主义
(1)专权离婚主义 (2)限制离婚主义 (3)自由离婚主义
பைடு நூலகம்
第一,有责离婚主义 第二,无责离婚主义
二、离婚制度的历史沿革
(二)我国离婚制度的历史沿革
1.我国古代的离婚制度
(1)七出 (2)和离 (3)义绝 (4)诉离
2.我国近代的离婚制度
(1)两愿离婚 (2)判决离婚
3.我国现代的离婚制度
第二节
协议离婚
一、协议离婚的概述
(一)协议离婚又称为登记离婚或自愿离婚,是指夫妻双 方在协商一致的基础上,按照行政程序解除婚姻关系的 离婚方式。
反应器内，物 料的浓度和温度处 处相等，且等于反 应器流出物料的浓 度和温度。
CA CA,in
time
CA, out
0
CA CA,O
t tresidence time
position
CA, out
0
t
x
一、单个连续操作釜式反应器的计算（1－ CSTR）
基础设计式
取整个反应器为衡算对象
0
流入量 = 流出量 + 反应量 + 累积量
CA0 xA kCA0 (1 xA)
xA k(1 xA)
CA0 xA kCA02 (1 xA)2
xA kCA0 (1
xA ) 2
二、多个串联连续操作釜式反应器 （N－CSTR）
为什么要采用N－CSTR代替1－CSTR？ 由于1－CSTR存在严重的返混，降低了反应
反应釜操作规程
反应釜操作规程一、引言反应釜是一种常用的实验设备，用于进行化学反应和实验。
为了确保实验的安全性和准确性，制定一套规范的操作规程是非常必要的。
本文将详细介绍反应釜的操作规程，包括设备准备、操作步骤、注意事项和事故处理等内容。
二、设备准备1. 检查反应釜的外观是否完好无损，如有破损或漏气现象应及时修理。
2. 检查反应釜的温度、压力、搅拌等控制装置是否正常工作。
3. 清洁反应釜，确保内部干净无异物。
三、操作步骤1. 穿戴个人防护装备，包括防护眼镜、手套、实验服等。
2. 打开反应釜的进气阀，确保通气畅通。
3. 打开冷却水阀，确保冷却系统正常工作。
4. 将反应物倒入反应釜中，注意控制反应物的流速和量。
5. 关闭反应釜的进气阀，开始加热反应釜。
6. 根据实验要求，控制反应釜的温度和压力，并进行搅拌。
7. 在反应结束后，关闭加热和搅拌装置，等待反应釜冷却至安全温度。
8. 打开冷却水阀，确保冷却系统正常工作。
9. 打开排气阀，将反应釜内的气体排出。
10. 将反应釜内的产物倒出并进行后续处理。
四、注意事项1. 在操作过程中，严禁使用易燃、易爆物品。
2. 注意操作时的个人安全，避免发生意外事故。
3. 注意控制反应釜的温度和压力，避免超过安全范围。
4. 在加热反应釜时，应逐渐升温，避免突然升温导致反应失控。
5. 操作结束后，及时清洁反应釜，避免产生交叉污染。
五、事故处理1. 发生反应釜泄漏或破裂时，应立即关闭进气阀和排气阀，迅速撤离现场，并向相关人员报告。
2. 发生火灾时，应立即使用灭火器进行扑灭，如无法控制火势，应立即报警并撤离现场。
3. 发生人员伤害时，应立即停止操作，及时进行急救，并报告相关人员。
六、结论反应釜是一种重要的实验设备，在操作过程中必须严格按照规程进行操作，确保实验的安全性和准确性。
本文详细介绍了反应釜的操作规程，包括设备准备、操作步骤、注意事项和事故处理等内容，希望能对实验人员提供帮助，确保实验工作的顺利进行。
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热量衡算
原因分析： （1）物料进入反应器带入的热量 （2）物料离开反应器带走的热量 （3）反应器中反应放出的热量 （4）反应器传向环境的热量 热量衡算式：
进入的热量+反应放出的热量=带走的热量+传向环境的热量
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
热稳定性
热稳定性—影响反应器可操作性的首要因素 反应器本身对热的扰动有无自行恢复平衡的能力。 有，则是热稳定性的；没有，则是热不稳定性的。 思考： 若以温度为自变量，请从公式上推测，移热曲线和 放热曲线分别呈什么形状？
操作参数对热稳定性的影响
1、进料温度的影响
D线时的进料温度一般称为着火温度或起燃温度，相应地称 点4为着火点或起燃点。一般称B线的进料温度为熄火温度， 点6称熄火点。点4和点6分别是低温操作和高温操作的两个 界限。
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
2、进料流量的影响
（3）链终止反应
R-CH2 +R-CH2 R-CH2 CH2 -R
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
主要生产工艺
反应压力：
高压和低压
反应器：
管式、釜式、流化床、环管
物料状态：
气相、本体、溶液（淤浆）
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
CSTR的热稳定条件
Qt—放热速率，kJ/h，Qτ与温度T的函数关系式在图 上为S形曲线，称为反应放热曲线； Qc—移热速率，kJ/h，Qc与T的函数关系式在图上 为一直线。
放热速率
移热速率
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
本课总结 （1）连续釜的热稳态操作 （2）操作参数对热稳定性的影响 （3）连续操作釜式反应器的操作实例
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
课程作业
（1）请复习总结前述课程的笔记； （2）预习：第12课 反应器设计和优化
连续管式反应器的结构与计算
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
能力目标
1.会根据反应釜稳态操作的要求正确设置反应 操作参数
2.初步学会连续釜式反应器的基本操作与控制 方法
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
连续釜的稳态操作
思考： 连续釜的热量衡算应该考虑哪些因素？
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
连续操作釜式反应器的操作实例
乙烯聚合基本原理 （1）链引发反应
O2 +H2C=CH2 H2C-O-O-CH2 H2C-O-O-CH2 2CH2 +O2
（2）链增长反应
CH2 +H2C=CH2 H2C-CH2 CH2 H2C-CH2 CH2 +H2C=CH2 H2C-CH2 CH2 CH2 CH2
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
步骤3：停车
停车的顺序，注意事项： 首先停催化剂、单体，溶剂继续加入，维持聚合系 统继续运行，在聚合反应停止后停止所有物料，卸 料，停搅拌器和其他设备，用氮气置换，置换合格 后交检修。
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
Semenov热温图分析
根据下图，请分析热稳定的条件。
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
热稳定条件：
dQr dQc dT dT
定常条件：Qr=Qc 注意：CSTR中进行吸热反应时，没有热稳定性问 题。
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
第11课 反应器操作与控制
连续操作釜式反应器的操作
安全技术管理教研室B07-310 何伟平
徐州工业职业技术学院
课程纲要
1. 连续釜的稳态操作基础 2. 连续釜的操作控制实例
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
知识目标
1.了解连续釜式反应器的稳态操作原理 2.了解连续釜式反应器的基本操作与控制方法
思考ห้องสมุดไป่ตู้流量变大或变小，操作状态如何变化？
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
流量从小到大变化时，操作状态依次变为点9、8、7、6。当 流量稍微超过D线所示的量时，定态点立即下跌到点2，反应 被吹“熄”。 流量由高到低变化时，依次得到1、2、3……各定态点，而 在点4出现着火现象。 操作中，如果由于物料流量过大，而发生熄火现象。如何解 决？
低压釜式淤浆法反应流程简图
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
低压釜式淤浆法的特点
（1）配位聚合反应：催化剂活化、链引发、链增长、 链终止 （2）反应压力为1.0MPa，温度76-85℃ （3）反应近似全混釜，夹套和物料移热 （4）反应停留时间短，反应器体积小 （5）单程转化率：98% （6）有溶剂系统 （7）密度范围：0.939-0.961g/cm3 （8）分子量：5-25万
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
步骤1：开车
有哪些准备工作？ （1）置换，检查 （2）公用工程，仪器仪表运行 （3）进料
……
课程纲要 稳态操作 操作参数与热稳定性 连续釜操作实例 课程作业
步骤2：聚合系统的操作
（1）温度控制：3种方式 ➢夹套冷却水换热； ➢气相外循环系统调节循环气体的温度； ➢浆液外循环系统调节浆液温度。 （2）压力控制 （3）液位控制 聚合釜液位控制在70％左右，通过聚合浆液的出料 速率来控制。 （4）聚合浆液浓度控制 主要通过控制溶剂的加入量和聚合产率来实现。