间歇操作釜式反应器测试
间歇操作釜式反应器的设计—间歇操作釜式反应器直径和高度的计算
1、夹套的结构形式
二、夹套的结构与尺寸
• 在容器外侧，用焊接或法兰连接方式装设各种形状的钢结Байду номын сангаас，使其与 容器外壁形成密闭的空间。
• 此空间内通入加热或冷却介质，可加热或冷却容器内的物料。
① 圆筒部分有夹套，用 于加热面积不大的场合 ②圆筒一部分和下封头包 有夹套 ③在圆筒部分的夹套中间 设置支撑或加强环 ④全包式夹套，传热面积 最大
间歇操作釜式反应器直径和高 度的计算
五、间歇操作釜式反应器直径和高度的计算
由工艺计算得到反应器体积后，即可按下式计 算其直径和高度：
V D 2 H " 0.131D3
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作业
• 例题2 • 例题6 • 注意：题目可以简化，写明已知条件和问题，能看
懂，即可。
间歇操作釜式反应器的设计—反应器流动模型
1、返混及其对反应过程的影响
（2）返混对反应过程的影响
间歇釜式反应器存在剧烈的搅拌与混合，但不会导 致高浓度的消失。
间歇釜式反应器中彼此混合的物料是在同一时刻进入反 应器的，在反应器中同样条件下经历了相同的反应时间 ，具有相同的性质和浓度，这种浓度相同的物料之间的 混合，不会使原有的高浓度消失。
它造成了反应物高浓度的迅速消失，导致反应器的生产 能力下降。
流型
一、流型
流型与搅拌的关系
流型与搅拌效果、搅拌功率的关 系十分密切。搅拌器的改进和新 型搅拌器的开发往往从流型着手 。
搅拌机顶插式中心安装 立式圆筒的三种基本流型
流型决定因素
取决于搅拌器的形式、搅拌容器和内 构件几何特征，以及流体性质、搅拌 器转速等因素。
图3 搅拌器与流型 (c) 切向流
(c)切向流
无挡板的容器内，流体绕 轴作旋转运动，流速高时 液体表面会形成漩涡，流 体从桨叶周围周向卷吸至 桨叶区的流量很小，混 合效果很差。
上述三种流型通常同时存在
轴向流与径向流对混合起主要作用
切向流应加以抑制
采用挡板可削弱切向流， 增强轴向流和径向流
除中心安装的搅拌机外，还有偏心式、底插式、侧插式、斜插式、卧式 等安装方式。
返混及其对反应过程的影响
1、返混及其对反应过程的影响
（1）返混
返混不是一般意义上的混合，它专指不同时刻进入反应器
的物料之间的混合，是逆向的混合，或者说是不同年龄质 点之间的混合。返混改变了反应器内的浓度分布，使器内 反应物的浓度下降，反应产物的浓度上升。 返混是连续化后才出现的一种混合现象。 间歇反应器中不存在返混，理想置换反应器是没有返混
间歇釜式反应器连续釜式反应器管式反应器
可常压操作也可加压操作，常用于对温度不 敏感的快速反应。常见型式有水平、立式、盘 管、U型管等
6
一、水平管式反应器
图6-1 水平管式反应器
7
二 、 立 管 式 反 应 器
图6-2几种立式管式反应器
8
三、盘管式反应器
将管式反应器做成盘管的形式，设备紧凑，节省
(1)先规定流体的Re(>104)，据此确定管径d，再计
算管长L
由 Re
=
du
其中
u
=
4FV 0
d 2
所以 d
=
4FV 0 Re
;L
=
4VR
d 2
(2)先规定流体流速u，据此确定管径d，再计算 管长L，再检验Re是否>104
L=u
;d
=
( 4VR
1
)2
L
(3)根据标准管材规格确定管径d，再计算管长L，
解：反应物的体积流量FV0=FVA+FVB=0.56m3
密度ρ=(FVAρA+FVB ρB)/(FVA+FVB)=948.0kg/m3
反应器任意位置，CA=CA0(1-xA)
CB=CB0-2CA0xA，所以
rA=kCACB=CA0(1-xA)(CB0-2CA0xA)
∫ VR
FV C0 A0
xA 0
nA0(1 (xA dxA)) FV 0CA0(1- (xA dxA))
反应量：
rAdVR
于是
FV 0CA0 (1- xA ) FV 0CA0 (1- (xA dxA )) rAdVR
nA0 (1 xA) nA0 (1 (xA dxA) rAdVR
间歇釜式反应器设计操作与控制
一、产品的应用
PET主要用于纤维，少量用于薄膜和工程塑料。ＰＥ Ｔ纤维主要用于纺织工业。ＰＥＴ薄膜主要用于电器绝缘 材料，如电容器、电缆绝缘、印刷电路布线基材，电极槽 绝缘等。ＰＥＴ薄膜的另一个应用领域是片基和基带，如 电影胶片、Ｘ光片、录音磁带、电子计算机磁带等。
ＰＥＴ薄膜也应用于真空镀铝制成金属化薄膜，如金 银线、微型电容器薄膜等。ＰＥＴ的另一个用途就是吹塑 制品，用于包装的聚酯拉伸瓶。 玻璃纤维增强ＰＥＴ 适用于电子电气和汽车行业，用于各种线圈骨架、变压器、 电视机、录音机零部件和外壳、汽车灯座、灯罩、白热灯 座、继电器、硒整流器等 PET除纤维之外主要用于薄膜 和片材、瓶类及工程塑料三大类
开旋涡泵出口阀，启动旋涡泵。开EG高位槽进口阀进料 至一定液位。 • 检查EG储罐出口阀EG高位槽进料阀出料阀打浆釜的进 料阀出料阀是否处于关闭状态。 • 2备PTA • 用磅秤称好PTA，启动电动葫芦，挂好PTA料袋。起吊并 将料袋移至打浆釜搅料，解开料袋口袋绳。 • 二、打浆 • 开启EG计量槽的出口阀和打浆釜的进料阀，将EG放入打 浆釜。当计量槽的液位达到设定目标后，关闭EG计量槽 的出口阀，开启打浆釜的搅拌，将计量好的PTA CAT 稳 定剂缓缓从投料口投入打浆釜，继续搅拌15min，打浆结 束，准备向酯化釜进料。
随着PET的生成，体系的粘度会急剧升高，要不停的移去产生的 EG，该反应必需在高真空中进行，一般真空度也由常压提高到 20~100Pa左右(机械真空泵的极限真空度)。 缩聚初期采用水循环泵 抽真空，缩聚后期采用蒸汽喷射泵抽真空。
材料选择：
项目
原料
酯化
缩聚
工作温度 工作压力 物料化学性质
内衬
常温
常压
指标与控制
间歇操作釜式反应器
06
安全与维护
安全操作规程
01
02
03
04
操作前检查
确保釜式反应器及其附件完好 无损，检查电源、气源等是否
正常。
严格控制工艺参数
如温度、压力、液位等，防止 超温、超压、溢锅等事故发生
。
操作中监护
操作人员应时刻关注釜式反应 器的运行状态，发现异常及时
处理。
操作后清理
对釜式反应器进行彻底清洗， 确保无残留物，保持设备清洁
。
定期维护保养
日常保养
每天对釜式反应器进行外观检查，确 保设备无异常；定期清理设备表面污 垢和残留物。
定期检查
根据设备使用情况，定期对釜式反应 器的关键部件进行检查，如传感器、 密封件、轴承等。
润滑保养
定期对釜式反应器的轴承、链条等运 动部件进行润滑保养，确保设备正常 运行。
维修保养
根据设备磨损情况，对釜式反应器进 行维修保养，更换磨损严重的部件， 确保设备性能稳定。
取样与分析
定期从反应器中取出样品 进行分析，以了解反应进 程和产物性质。
后处理阶段
冷却与出料
清洗与整理
待反应结束后，将反应器冷却至适宜 温度，然后打开反应器将产物取出。
对反应器进行彻底清洗，整理设备并 做好记录，为下一次操作做好准备。
分离与提纯
根据产物的性质和后续应用需求，进 行分离、提纯和精制操作，得到目标 产物。
间歇操作釜式反应器
• 简介 • 类型与结构 • 操作流程 • 影响因素 • 应用领域 • 安全与维护
01
简介
定义与特点
定义
间歇操作釜式反应器是一种在一定条 件下进行化学反应的设备，通常用于 小规模或中等规模的实验室或工业生 产。
间歇反应釜仿真实验报告
间歇反应釜仿真实验报告《间歇反应釜仿真实验报告》哎呀，今天我要给大家讲讲我做的那个超级有趣又有点难的间歇反应釜仿真实验呢！我刚看到这个实验名字的时候，心里就想，这是个啥呀？感觉好神秘哦。
不过呢，老师说这个实验可重要啦，能让我们了解好多化学工程里的东西。
我和我的小伙伴们就坐在电脑前，打开了那个仿真软件。
哇，一进去就看到那个反应釜的模型，就像一个大大的罐子，在屏幕上闪着光呢。
旁边还有好多小按钮和仪表盘，看起来就很复杂。
我就对我的同桌说：“你看这东西，咋这么多东西要弄呀？感觉像走进了一个超级复杂的机器世界。
”同桌也皱着眉头说：“是啊，这可咋整呢？”不过呢，我们可不能被这点困难就吓倒啦。
我们先得设置反应釜的初始条件。
这就像是给这个大罐子设定规则一样。
温度要多少呢？压力又该是多少呢？就好像是在照顾一个超级挑剔的小宠物，一点点不对都不行。
我一边看着那些数字，一边想，这就像在做一道超级难的数学题，每个数字都得小心翼翼地填进去。
然后我们开始往反应釜里加原料。
这原料啊，就像是做饭时放的食材一样。
可是呢，这个“做饭”可不像在家里那么简单。
放多了不行，放少了也不行。
我就问旁边的同学：“你说这原料放多少才是刚刚好呢？”同学挠挠头说：“我也不太清楚，只能慢慢试呗。
”加完原料后，就要启动反应啦。
这时候就像在等待一个魔法发生一样。
我们眼睛紧紧盯着屏幕，看着那些代表各种参数的线条开始动起来。
哎呀，我的心也跟着提起来了呢。
可是呢，没一会儿，就出问题了。
反应的速度怎么这么慢呀？这就像一辆本来应该跑得飞快的汽车，却在慢悠悠地爬。
我着急地说：“这是咋回事呀？是不是我们哪里弄错了？”小伙伴们也都围过来，七嘴八舌地讨论着。
有人说是不是温度不够，有人说是不是原料配比不对。
我们就像一群小侦探一样，开始重新检查我们之前的操作。
这感觉就像在找宝藏，要把每一个可能的地方都翻个遍。
最后发现，原来是温度设置得低了一点。
就像我们想让水快点烧开，火却开得太小了。
化工专业实验釜式反应器实验报告
化工专业实验釜式反应器实验报告实验名称：实验釜式反应器的使用和操作实验目的：通过对实验釜式反应器的使用和操作，掌握化工反应器的基本原理和操作技能。
实验仪器：实验釜式反应器、温度计、压力表、搅拌器、热水循环装置等。
实验原理：实验釜式反应器是一个封闭的容器，可以进行化学反应。
反应器通常由主体部分、传热传质的搅拌系统、传热系统、控制系统等组成。
在反应过程中，通过对温度、压力等参数的监控和调节，实现对反应的控制。
实验步骤：1.首先检查实验釜式反应器和相关设备的完整性和安全性，确保各项设备正常运行；2.将所需的反应物添加到实验釜式反应器中，并按照比例加入溶剂或催化剂等；3.根据实验要求设定反应温度、压力和搅拌速度等参数；4.打开搅拌器和传热系统，开始反应；5.在反应过程中，定期记录反应温度、压力和搅拌速度等参数的变化，并根据实际情况进行调整；6.当反应达到预定时间后，停止搅拌器和传热系统，并关闭反应器的出口阀门；7.等待反应结束后，将产物从反应器中取出，并进行相应的分析和检测。
实验结果与分析：通过对实验釜式反应器的使用和操作，我们成功完成了一系列化学反应。
根据反应过程中监测到的数据，我们可以得出以下结论：1.反应温度的控制对反应的进行起着关键作用。
在温度过高或过低的情况下，反应速率会受到影响，导致产物不纯或反应效果不达预期。
因此，在实验中需要对反应温度进行严格的控制和调节。
2.反应时间对反应结果也有着重要的影响。
在一些反应中，反应时间过长可能导致产物的分解或降解，从而影响反应的效果。
而反应时间过短则可能导致反应不完全，产物产率低。
因此，合理控制反应时间，可以得到理想的反应结果。
3.实验釜式反应器具有良好的密封性能，可以保证反应过程中的安全性。
在实验过程中，我们没有出现泄漏或其他安全问题，验证了实验釜式反应器的可靠性和稳定性。
结论：通过本次实验，我们成功掌握了化工专业实验釜式反应器的使用和操作。
我们深入了解了实验釜式反应器的基本原理和操作技巧，并能够根据实际需求进行合理的调节和控制。
间歇釜式反应器
计算方法
1、已知V0与 ，根据已有的设备容积V，求算需用设备个数n 按设计任务每天需要操作的总次数为： α =
24V0 24V0 = VR V
β= 每个设备每天能操作的批数为：
n' =
24 24 = t τ +τ '
则需用设备个数为：
α V0 (τ + τ ') = β V
VR = V = V0 (τ + τ ' ) / n '
物料衡算式 依 据：质量守衡定律。 基 准： 取温度、浓度等参数保持不变的单元体积和 单元时间作为空间基准和时间基准。 衡算式：对任一组分A在单元时间Δτ、单元体积ΔV内： [A的积累量]=[A的进入量] [A的离开量] [A的反应量] [A的积累量]=[A的进入量]-[A的离开量]-[A的反应量] 的积累量]=[A的进入量 的离开量 的反应量 目的：给出反应物浓度或转化率随反应器内位置或时 间变化的函数关系。
热量衡算式 （1）依 据： 能量守衡定律。 （2）基 准： 取温度、浓度等参数保持不变的单元体积和单元时间作为 空间基准和时间基准。 （3）衡算式 在单元时间Δτ、单元体积ΔV内（以放热反应为例）： [积累的热量]=[原料带入的热量]+[反应产生的热量]-[出料带走的热量]积累的热量]=[原料带入的热量]+[反应产生的热量] 出料带走的热量] ]=[原料带入的热量]+[反应产生的热量 [传给环境或热载体的热量] 传给环境或热载体的热量] （4）目的：给出温度随反应器内位置或时间变化的函数关系。
BR体积和数量求算 体积和数量求算
已知条件 每天处理物料总体积VD（或反应物料每小时体积流量V0）
Vρ
操作周期——指生产第一线一批料的全部操作时间，由反应时 间（生产时间）τ和非生产时间τ‘ 组成。 反应时间理论上可以用动力学方程式计算，也可根据实际情 况定。 设备装料系数——设备中物料所占体积与设备实际容积之比， 其具体数值根据实际情况而变化，参见表3-1。
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理论部分
一、是非题
1、釜式反应器可用来进行均相反应，也可用于以液相为主的非均相反应。
2、釜式反应器的所有人孔、手孔、视镜和工艺接管口，除出料口外，一律都开在顶盖上。
3、对于低粘度液体，应选用大直径、低转速搅拌器，如锚式、框式和桨式。
4、釜式反应器的夹套高度一般应高于料液的高度，以保证充分传热。
5、含有固体颗粒的物料及粘稠的物料，不宜采用蛇管式换热器。
6、当反应在沸腾温度下进行且反应热效应很大时，可采用回流冷凝法进行换热。
7、计算反应釜理论传热面积时应以反应开始阶段的放热速率为依据。
二、填空题
1、釜式反应器的基本结构主要包括、____ 、、。
2、搅拌的根本目的是______________________________________________ _________。
3、搅拌器的选型主要根据___________、
_____________及_________________的性能特征来进
行。
4、轴封是指搅拌釜封头和间的密封。
分为_________密封和密封。
5、采用有机载热体作为高温热源的突出优点是
_____________________________________。
三、选择题
1、对于非均相液-液分散过程，应优先选择__ _搅拌器。
A 锚式
B 涡轮式
C 桨式
D 推进式
2、对低粘度均相液体混合，应优先选择__ __
搅拌器。
A 螺带式
B 涡轮式
C 桨式
D 推进式
3、对于以传热为主的搅拌操作，可选用__ _
搅拌器。
A 锚式
B 涡轮式
C 桨式
D 推进式
4、反应釜内壁有非金属衬里且物料易结垢时，应选用
__ __传热。
A 夹套 B列管式换热器 C 蛇管换热器 D
插入式传热构件 E 回流冷凝器
5、为维持200℃的反应温度，工业生产上常用__ _作载热体。
A 水 B导生油 C 熔盐 D 烟道气
五、计算题
1、对硝基氯苯经磺化、盐析制备1-氯-4硝基苯磺酸钠，磺化时物料总量为每天53m，生产周期为13h；盐析时物料总量为每天203m，生产周期为20h。
若每个磺化釜体积为23m，75.0=ϕ，求（1）磺化釜数量与后备系数；（2）盐析器数量、体积（8.0=
ϕ）及后备系数。
2、工艺计算求得间歇操作釜式反应器的有效体积为4m3，要求装料系数不大于0.8，计算釜的直径与高度。
操作部分
一、完成间歇反应釜单元仿真操作中的冷态开车操
作
二、完成间歇反应釜单元仿真操作中的正常停车操
作。