Mikä on lasivuorattu reaktori?
Lasitettu reaktori on laite, joka sisältää korkean piidioksidipitoisuuden omaavaa lasia , joka on vuorattu teräsastian sisäpinnalle ja pakattu tiukasti ja tiiviisti metallipinnalle korkean lämpötilan polton jälkeen. Sitä käytetään yleisesti petrokemian, kumi-, torjunta-aine-, väriaine-, lääke- ja muilla teollisuudenaloilla sulfonointi-, nitraus-, hydraus-, hydrokarbonointi-, polymerointi-, kondensointi- ja monien muiden orgaanisten väriaineiden ja välituotereaktiolaitteiden prosessien loppuun saattamiseksi.
Lasivuoratun reaktorin rakenne
Reaktiosäiliön rakenne koostuu kattilan rungosta, kannesta, vaipasta, sekoittimesta, voimansiirtolaitteesta, akselin tiivistyslaitteesta, tuesta jne. Reaktorin seinämä on asetettu vaipan ulkopuolelle tai lämmönvaihtopinta on asetettu astian sisäpuolelle tai lämmönvaihto voidaan tehdä ulkoisen kierron kautta (kuten reaktorin höyrykondensaattorin kautta); reaktorin tukiistuimella on tuki tai korvatuki jne. On tarkoituksenmukaista käyttää vaihdelaatikkoa yli 160 rpm:n nopeudella, ja rakennekaavio on seuraava.
a. Reaktiosäiliön runko ja reaktiosäiliön kansi on valmistettu ruostumattomasta teräksestä, säiliön runko on yhdistetty laipalla kierteiden kautta, kansi on positiivinen litteä levykansi ja molemmat on yhdistetty tiiviisti pääpulteilla ja -muttereilla, jotka on jaettu tasaisesti kehän suuntaan.
b. Reaktiosäiliön päätiivistysportissa on A-tyyppinen kaksoisviivatiiviste, ja muut tiivistyskohdat ovat pyöreän kaaripinnan tiivisteen, tasoviivakosketuksen, pyöreän kaaripinnan ja pyöreän kaaripinnan muotoisia, mikä perustuu kosketuspinnan suureen tarkkuuteen ja sileyteen hyvän tiivistysvaikutuksen saavuttamiseksi.
C. Reaktiosäiliön lämmitys- (tai jäähdytys-) laite voi parantaa lämmönsiirto-olosuhteita siten, että reaktiolämpötilan säätö on tasaisempi eikä vahvista massansiirtoprosessia.
d. Säiliön ulkopuolella on tynnyrinmuotoinen piikarbidiydin, jonka läpi kulkee sähköuunin lanka ja uunin rungon pääty vaipan alaosan läpi. Kumivaippakaapeli on kytketty ohjaimeen liitostapin kautta.
e. Lasivuoratun reaktorisekoittimen tehtävänä on saada kaksi tai useampi aine lasivuoratussa reaktiolaitteistossa kosketuksiin keskenään mahdollisimman hyvin ja muodostaa riittävä seos ennalta määrätyn käsittelyajan kuluessa lämmönsiirron, massansiirron ja kemiallisen reaktion edistämiseksi siten, että tuotteet saavuttavat vaaditun saannon.
f. Kansi on varustettu painemittarilla, turvalaitteella, höyry-nestefaasiventtiilin lämpötila-anturilla jne. On kätevää tietää vedenkeittimen reaktio milloin tahansa ja säätää vedenkeittimen väliaineen suhdetta turvallisen käytön varmistamiseksi.
g. Kytkin koostuu pääasiassa parista magneettisesti vahvoja sisä- ja ulkomagneettirenkaita, joiden keskellä on painetta kantava välikappale; sekoitinta käyttää servomoottori kytkimen kautta.
h. Välikappaleen yläosassa on nopeudenmittauskela. Kun integroitu sekoitin pyörii yhdessä sisäisen magneettirenkaan kanssa, nopeudenmittauskela tuottaa indusoidun sähköpotentiaalin; potentiaali vastaa sekoitusnopeutta ja potentiaali välittyy takometriin, joka osoittaa sekoitusnopeuden.
i. Jäähdytysvesivaippa asennetaan magneettikytkimen ja säiliön kannen väliin. Kun käyttölämpötila on korkea, sen tulisi kulkea jäähdytysveden läpi. Magneetin lämpötila on liian korkea demagnetisoimiseksi.
Lasipäällysteisellä reaktiosäiliöllä on lasipäällysteisen stabiilisuuden ja henkisen lujuuden kaksoisedut, ja se voi parantaa lämmönsiirto-olosuhteita, tehdä reaktiolämpötilan säädöstä tasaisemman ja vahvistaa massansiirtoprosessin toimintaa.
Lasivuoratun reaktorin toimintaperiaate
Kemiallisten reaktioiden raaka-aineiden laajan kirjon vuoksi reaktioprosessi on hyvin monimutkainen. Se ei ole pelkästään puhdas kemiallinen reaktioprosessi, vaan myös fysikaalinen massansiirtoprosessi, kuten nesteen virtaus, materiaalin lämmönsiirto, massansiirto, sekoittaminen jne. Lasivuoratun reaktiosäiliön reaktioperiaatekaavio on seuraava.
Reaktorin lämpötilansäätöjärjestelmää ympäröi vaippa, höyrykäyttöiseen laitteistoon kytketty höyrynsäätöventtiili ja jäähdytysveteen liitetty jäähdytysveden säätöventtiili.
Lämpötilan mittauslaitteisto mittaa reaaliaikaista lämpötilaa reaktorissa ja vaipassa, ja lämpötilansäätölaitteisto valitsee lämpötilansäätötavan vaipan lämpötilan säätämiseksi ja päätyy sitten ohjaamaan lämpötilaa lasivuoratussa reaktorissa.
Kun lämpötilan mittauslaitteistolla mitattu lämpötila on asetettua arvoa alhaisempi, avaa höyryn säätöventtiili lisätäksesi veden lämpötilaa vaipan sisällä ja nostaaksesi materiaalien lämpötilaa reaktorissa; kun lämpötilan mittauslaitteistolla mitattu lämpötila on korkeampi kuin asetettu arvo, avaa jäähdytysveden säätöventtiili jäähdyttääksesi veden lämpötilaa vaipan sisällä ja alentaaksesi reaktorissa olevien materiaalien lämpötilaa ja stabiloi sitten lämpötila reaktorin sisällä tietyn lämpötilasuunnitelman, jotta reaktio voidaan suorittaa sujuvasti.
Lasivuorattujen reaktorien tyypit
GLR-reaktorin tyypit
Reaktorit voidaan jakaa säiliö- (tai kattila-), putki-, torni-, kiinto- ja leijukerrosreaktoreihin rakennetyypin ominaisuuksien mukaan.
Lasipäällysteinen säiliöreaktori
Lasivuorattua säiliöreaktoria käytetään pääasiassa nestefaasireaktioihin homogeenisissa, nestefaasireaktioissa epähomogeenisissa tai kaasu-nestefaasireaktioissa. Sitä voidaan käyttää jaksottaisesti tai jatkuvasti. Reaktori koostuu vaipasta, sekoittimesta ja Ban-lämpömenetelmästä. Sekoittimen tehtävänä on saada materiaali sekoittumaan tasaisesti, vahvistaa lämmön- ja massansiirtoa sekä lämmönvaihtolaite reaktion edellyttämän sopivan lämpötilan ylläpitämiseksi. Reaktori voi olla vaippa-, käärmeputki- tai kolonniputkityyppinen, ja se voi olla myös ulkoisen lämpökierron tyyppinen.
Lasipäällysteinen putkireaktori
Lasivuorattua putkireaktoria käytetään jatkuvassa kaasu- tai nestefaasireaktiossa. Koska putket yleensä kestävät korkeaa painetta, ne soveltuvat erityisen hyvin paineen alaisina tapahtuviin reaktioihin, kuten öljyjen ja rasvojen hydraukseen korkean hiilipitoisuuden omaavien alkoholien tuottamiseksi, joissa käytetään enimmäkseen putkireaktoreita. Krakkausreaktioihin tarkoitetut putkiuunit ovat myös putkireaktoreita.
Lasipäällysteisen reaktorin käyttö
Lasipäällysteisten laitteiden käyttöpaine
Reaktorisäiliöt toimivat korkeassa paineessa. Kattilan sisällä oleva paine syntyy kemiallisesta reaktiosta tai muodostuu lämpötilan noususta. Paine vaihtelee suuresti, toiminta on joskus epävakaata ja äkillinen paineennousu voi ylittää moninkertaisesti normaalipaineen. Siksi useimmat reaktorit kuuluvat paineistettuihin säiliöihin.
Lasivuoratun astian käyttölämpötila
Reaktorit toimivat korkeissa lämpötiloissa. Yleensä kemialliset reaktiot on suoritettava tietyissä lämpötilaolosuhteissa, joten reaktoriin kohdistuu sekä painetta että lämpötilaa. Korkeiden lämpötilojen saavuttamiseksi käytetään yleensä seuraavia menetelmiä.
Veden lämmitys
Vesilämmitystä voidaan käyttää, kun vaadittu lämpötila ei ole korkea, ja lämmitysjärjestelmiä on kahdenlaisia: avoin ja suljettu. Avoin tyyppi on yksinkertainen, se koostuu kiertovesipumpusta, vesisäiliöstä, putkistosta ja säätimestä venttiilin ohjaamiseksi. Korkeapainevettä käytettäessä laitteiston mekaanisen lujuuden edellytetään olevan korkea ja reaktorin ulkopinta hitsataan käärmeputkella, jossa on kattilan seinään rako, jolloin lämpövastus kasvaa ja lämmönsiirtovaikutus heikkenee.
Lämmitys höyryllä
Kun lämmityslämpötila on alle 100 ℃, yhden ilmakehän paineen alapuolella olevaa höyryä voidaan käyttää lämmittämiseen; alueella 100-180 ℃ käytetään kyllästettyä höyryä; kun lämpötila on korkeampi, voidaan käyttää korkeapaineista tulistettua höyryä.
Muu medialämmitys
Jos prosessivaatimuksia on käytettävä korkeissa lämpötiloissa tai korkeapaineisen lämmitysjärjestelmän käytön välttämiseksi, saatavilla on muita väliaineita veden ja höyryn korvaamiseksi.
Sähkölämmitys
Vastuslanka kierretään reaktorin piipun eristekerrokselle tai asennetaan ad hoc -eristimelle useiden etäisyyksien päähän reaktorista, jolloin muodostuu pieni tilarako vastuslangan ja reaktorin rungon väliin.
Lasivuoratun reaktorin toiminta
Lasivuorattu reaktorilaitteisto kestää tiettyä nopeita lämpötilan muutoksia, mutta lasivuorattujen laitteiden kestävyys nopeille lämpötilan muutoksille on rajallinen, joten lasivuoratun reaktoriprosessin käyttö on ehdottomasti kielletty äkillisissä lämpötiloissa ja äkillisissä kuumennuksissa, jotta lasivuorattu pinta ei vahingoitu.
Lämpötilaa käyttävä lasivuorattu reaktori jaetaan kahteen tapaukseen: lämpöshokki ≤ 100 ℃ ja kylmäshokki ≤ 90 ℃, joka vaatii lasivuoratun reaktorin höyryssä lämmitykseen, vaipassa olevan veden vapautumisen ensin, höyryn avaamista tai jäähdytysveden tuloventtiili, ei kertaluonteinen täysin auki, joka on ohjattava vaipan paineeseen noin 0.1 MPa:ssa, pidä neljäsosa tuntia ja avaa sitten tuloventtiili hitaasti vaiheittain kuuma- ja kylmäiskun estämiseksi vauriot Laitteet, lämmitys (tai jäähdytys) nopeus on pidettävä noin 3 ℃ / min, ei saa ylittää 5 ℃ / min; Samaan aikaan vedenkeittimen kuoren toiminta välttää kosketusta happoihin, emäksiin ja muihin syövyttäviin nesteisiin, kun materiaalia on kosketuksissa, se tulee hankaa välittömästi puhtaalla rievulla, jotta vesihuuhtelulaitteet estetään eristekerroksen vaurioitumisen välttämiseksi. .
Käyttöprosessissa tarkkaillaan usein myös lämpömittarin kotelon ja materiaalin kosketusta: lasivuoratun putken lämmönkestävyyden vuoksi säiliön yleisen lämpötilanäytön ja todellisen lämpötilan välillä on tietty viive lämpenemiseen. Jäähdytystoiminnossa on otettava huomioon lämpöinertian ja näytön viivekertoimien vaikutus.