化学反应器设计操作与控制

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1、反应器温度检测及控制方案的确定精细1111班第二组换热装置及热载体的分析选择换热装置---夹套夹套内可走换热介质：饱和水蒸气、热水、冷水、冷冻盐水、热导油等传热装置----蛇管换热装置---电加热结论：选用夹套本工艺反应的量不是很大，反应的温度为120℃，且工业上一般首先夹套式。载热体的选择工业上常用的高温载热体有：①矿物油,如重油、汽缸油、润滑油等，最高使用温度在敞开系统约为250°C，在封闭系统约为320°C；②过热水,最高使用温度可达水的临界温度374°C，但此时压力高达22.5MPa；③有机载热体,常用的是26.5%联苯

2、和73.5%二苯醚的混合物,最高使用温度可达380°C；④熔盐混合物,常用的熔盐是亚硝酸盐和硝酸盐的混合物,使用温度可达540°C；⑤液态金属，如汞、铅或钠钾合金等，主要用于核工业中。结论：选用水蒸气反应温度只需达到120氏度即可，而且比较经济。温度检测仪表的种类及其应用按测温范围分类：把测温600℃以上温度的仪表叫高温器。测温600℃以下的仪表叫低温仪表叫温度计。按工作原理分类：通常分为膨胀温度计、热电偶温度计、热电阻温度计、压力式温度计、辐射高温计和光学高温计等。按测温方式分类：根据感温元件和被测介质接触与否，可将温度仪表分

3、为接触式与非接触式两大类。1、气体温度计：多用氢气或氦气作测温物质，因为氢气和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故它的测温范围很广。这种温度计精确度很高，多用于精密测量。2、电阻温度计：分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计，都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠，已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。3、温差电偶温度计：是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起

4、形成工作端，另两端与测量仪表连接，形成电路。把工作端放在被测温度处，工作端与自由端温度不同时，就会出现电动势，因而有电流通过回路。通过电学量的测量，利用已知处的温度，就可以测定另一处的温度。这种温度计多用铜——康铜、铁——康铜、镍铭——康铜、金钴——铜、铂——铑等组成。它适用于温差较大的两种物质之间，多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温，有的能测接近绝对零度的低温。4、高温温度计：是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计，有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。高温温度计的原理和构造都比较复杂，这里不再讨

5、论。其测量范围为500℃至3000℃以上，不适用于测量低温。5、指针式温度计：是形如仪表盘的温度计，也称寒暑表，用来测室温，是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件，用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起，且铜片在左，铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多，因此当温度升高时，铜片牵拉铁片向右弯曲，指针在双金属片的带动下就向右偏转(指向高温)；反之，温度变低，指针在双金属片的带动下就向左偏转(指向低温)。6、玻璃管温度计：玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸

6、点及凝固点的不同，所以我们常见的玻璃管温度计主要有：煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他的优点是结构简单，使用方便，测量精度相对较高，价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传，易碎。7、压力式温度计：压力式温度计是利用封闭容器内的液体，气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。它是最早应用于生产过程温度控制的方法之一。压力式测温系统现在仍然是就地指示和控制温度中应用十分广泛的测量方法。压力式温度计的优点是：结构简单，机械强度高，不

7、怕震动。价格低廉，不需要外部能源。缺点是：测温范围有限制，一般在-80~400℃；热损失大响应时间较慢；仪表密封系统(温包，毛细管，弹簧管)损坏难于修理，必须更换；测量精度受环境温度、温包安装位置影响较大，精度相对较低；毛细管传送距离有限制。8、半导体温度计：半导体的电阻变化和金属不同，温度升高时，其电阻反而减少，并且变化幅度较大。因此少量的温度变化也可使电阻产生明显的变化，所制成的温度计有较高的精密度，常被称为感温器。9、热电偶温度计：热电偶温度计是由两条不同金属连接着一个灵敏的电压计所组成。金属接点在不同的温度下，会在金属的

8、两端产生不同的电位差。电位差非常微小，故需灵敏的电压计才能测得。由电压计的读数，便可知道温度为何。乙酸丁酯反应器用测温仪表选用压力式温度仪表理由：乙酸丁酯反应温度在120℃左右，在压力式温度仪表（—50~600℃）测量范围之内，具有价廉，最易就地集中监测的优点。