釜式反应器的特点课件.ppt

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1、釜式反应器一、釜式反应器的结构釜体：由壳体和上、下封头组成，其高与直径之比一般1~3之间。必须提供足够的体积以保证反应物有一定的停留时间来达到规定的转化率；必须有足够的强度和耐腐蚀能力以保证操作安全可靠。釜式反应器釜式反应器换热装置釜式反应器搅拌装置：由搅拌器和传动装置组成间歇操作物料一次性加入釜中，反应结束后一次性排出。所有物料的反应时间相同，物料和产物的浓度及化学反应速率均随时间而变化，是一个非定态过程。其生产能力小，产品质量不稳定，劳动强度大，不易自动控制和自动调节。宜于小批量、多品种的生产。二、釜式反应器的特点单釜连续操作物料不断加入，产物不断的流出。在搅拌

2、作用下，釜内各点浓度均匀一致，出口浓度与釜中浓度相同，属定态过程。但物料在釜内停留时间不一，因而会降低转化率。其产品质量稳定，易于自动控制，宜于大规模生产。釜式反应器的特点釜式反应器的特点多釜串联操作可分段控制反应，提高每釜的推动力。克服单釜连续操作中返混大，物料浓度低的缺点；温差小，易于稳定控制温度。生产中常采用2-4釜串联。半连续操作一种物料一次性全部加入，另一种物料连续加入。物料浓度随时间不断变化，属非定态过程。适宜于小型生产，对放热剧烈的反应，用改变进料速度的方法来调节放热量的变化，达到控制温度的目的。釜式反应器的特点釜式反应器的特点练一练1.多釜串联操作与

3、单釜串联操作、间歇操作相比较的优点是什么？2.间歇操作、单釜连续操作、多釜串联操作和半连续操作过程的不同点。多釜串联操作中是否釜数越多越好，为什么？釜式反应器的特点讨论结论不是，随串联釜数的增加，设备的折旧费和操作费将增加，通常采用2～4釜串联。反应釜容积的计算反应釜的有效容积（VR）反应器有效体积VR是指反应物料在反应器中所占的体积。实际操作时间=反应时间(t)+辅助时间(t')VR=V0(t+t')V0—为平均每小时处理物料体积，m3/h；t—每批物料达到规定转化率所需的时间，h；t’—加料、卸料、清洗等辅助时间，h；反应时间（t）可参考动力学方程结合物料衡算求

4、得，或者由生产经验值与实验值获得。辅助时间（t’）由实践经验确定。2.反应釜的总容积（VT）装料系数一般在0.4～0.85之间，不起泡不沸腾的物料可取0.7～0.85，易起泡或沸腾的物料可取0.4～0.6CH3COOH+C4H9OH例题：在一个间歇理想釜式反应器中，用乙酸和丁醇生产乙酸丁酯。其反应式为：CH3COOC4H9+H2O在100oC下进行等温反应。以少量硫酸作为催化剂。当使用过量丁醇时，其反应速度式为(-rA)=kCA2（下标A表示乙酸）。在上述条件下，反应速度常数为k=17.4L/(kmol.min)。假设反应前后物料密度不变为750kg/m3。乙酸的消

5、耗量是1.08kmol/h（不考虑分离过程的损失），原料的处理量为462kg/h,每批辅助时间为0.5小时。要求乙酸转化率为80％，试计算反应器的有效容积和总容积（装料系数取0.75）平均每小时处理的原理体积为：则乙酸初始浓度为：则每批次所需反应时间：解：已知原料的处理量为462kg/h反应器的总体积：反应器的有效体积：小结反应釜的结构组成；反应釜的特点；反应釜容积的计算。作业布置名称特点操作优点间歇操作单釜连续操作多釜连续操作半连续操作