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反应釜是综合反应容器,根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤,对反应过程中的温度、压力、力学控制(搅拌、鼓风等)、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。其结构一般由釜体、传动装置、搅拌装置、加热装置、冷却装置、密封装置组成。相应配套的辅助设备:分馏柱、冷凝器、分水器、收集罐、过滤器等。
反应釜应安装在符合防爆要求的高压操作室内,在装备多台反应釜时,应分开放置,每两台之间应用安全的防爆墙隔开,每间操作室均应有通向室外的通道和出口,当存在易爆介质时应设备地通风良好。
釜体和釜盖采用垫片或锥面与圆弧面的线接触,通过拧紧主螺母使它们相互压紧,达到良好的密封效果。拧紧螺母时,对角对称,多次逐步加力拧紧,用力均匀,不允许釜盖向一边倾斜,以达到良好的密封效果。在拧紧主螺母时,不得超过规定的拧紧力矩40~120N.M范围,以防密封面挤坏或超负荷磨损。对密封面应特别加以爱护,每次安装之前用比较柔软的纸或布将上下密封面擦拭干净,特别注意不要将釜体、釜盖密封面碰出疤痕。若合理操作,可使用上万次以上。密封面破坏后,需重新加工修复方可达到良好的密封性能。拆卸釜盖时应将釜盖上下缓慢抬起,防止釜体与釜盖之间的密封面相互碰撞。如果密封是采用垫片(四氟、铝垫、铜垫、石棉垫等)密封,通过拧紧主螺母便能达到良好的密封效果。
反应完毕后,行冷却降温,再将釜内的气体通过管路泄放到室外,使釜内压力降至常压,严禁带压拆卸,再将主螺栓、螺母对称地松开卸下,然后小心的取下釜盖(或升起釜盖)置于支架上,卸盖过程中应特别注意保护密封面。
反应釜的传热夹套一般由普通碳钢制成,它是一个套在反应器筒体外面,形成密封空间的容器,即简单又方便。夹套上设有水蒸汽、冷却水或其他加热、冷却介质的进出口。如果加热介质是水蒸汽,则进口管应靠近夹套上端,冷凝液从底部排出;如果传热介质是液体,则进口管应安置在底部,液体从底部进入上部流出,使传热介质充满整个夹套的空间。对于较大型的容器,为了得到较好的传热效果,在夹套空间设螺旋导流板,以缩小夹套中流体的流通面积,提高流体的流动速度和避免短路,但结构较为复杂一些。为了提高传热效率,在反应釜夹套的上端,开有不凝性气体排出口。夹套同器身的间距,视容器公称直径的大小,采用不同的数值,一般25100mm。夹套的高度决定于传热面积,而传热面积是由工艺要求确定。但须注意是夹套高度一般不低料液的高度,应该比器内液面高出50~100mm左右,以便充分传热。
实验室水热反应釜其实就一个能够分解难溶物质的密闭容器。常用于小剂量的合成反应或者样品预处理,重要的是水热反应釜可以创造出高温高压,耐强酸强碱的环境,供实验者使用。同时还可以在一些光化学分析中做样品前处理。在石油化工、生物、材料科学、地质化学、环境科学、食品科学、商品检验等部门的研究和生产中被广泛使用。