反應釜是為化學反應提供反應空間和反應條件的設備,介質在其中實現一個或幾個化學反應,并使反應物通過化學反應轉變為反應產物。按照參加化學反應物料的物態的不同(氣體或液體),操作條件的不同(壓力、溫度以及物料靜止還是流動),反應的熱效應的不同(吸熱反應還是放執反應),反應設備可以有很多種類和結構,例如合成氨工廠的氨合成塔、煉油廠的加氫反應器、合成橡膠廠的反應釜、化纖廠的聚合釜和抗菌素廠的發酵釜等。這些反應設備有的需要耐高壓,有的需要耐介質的腐蝕,有的還根據操作要求設置各種內件,如觸媒支承裝置、換熱裝置和攪拌裝置等。反應釜在化工設備中是非常重要的,大多都是化工生產中的關鍵設備。
攪拌反應釜是一種典型的反應設備,廣泛應用于化工、輕工、化纖、醫藥等行業。它是在一定的壓力和溫度下,將一定容積的兩種或多種液態物料攪拌混合,促進其化學反應的設備,通常伴隨有熱效應,由換熱裝置輸人或移出熱量。
1.釜體
釜體是一個容器,為物料進行化學反應提供一定的空間,釜體通常由圓筒形筒體及上下封頭(大多為橢圓形,為了卸料方便也有用錐形下封頭的)組成。反應釜的直徑和高度由生產能力和反應要求決定,由于化學反應物料可能易燃易爆或有毒,而且要保持一定的操作溫度、壓力(或真空等),所以反應釜大多數是密閉的。
2.傳熱裝置
由于化學反應過程一般都伴有熱效應,即反應過程中放出熱量或吸收熱量,因此在釜體的外部或內部需設置供加熱或冷卻用的傳熱裝置。加熱或冷卻都是為了使溫度控制在反應所需范圍內。常用的傳熱裝置是在釜體外部設置夾套或在釜體內部設置盤管。
3.攪拌裝置
為了使參加反應的各種物料均勻混合,接觸良好,以加速反應的進行,需要在釜體內設置攪拌裝置。攪拌裝置由攪拌軸和攪拌器組成。攪拌裝置一般是由電動機經減速機減速到攪拌器所需轉速后,再通過聯軸器來帶動。攪拌軸一般是懸臂的,需要時也可在釜內設置中間軸承或底軸承。
4.軸封裝置
由于攪拌軸是轉動的,而釜體封頭是靜止的,在攪拌軸伸出封頭之處必然有間隙,介質會由此泄漏或空氣由此漏入釜內,因此必須進行密封(軸封),以保持設備內的壓力(或直空度),并防止反應物料逸出和雜質的滲入。通常采用填料密封或機械密封。
5.其他結構
除上述幾部分主要結構外,為了便于檢修內件及加料、排料,還需裝焊人孔、手孔和各種接管;為了操作過程中有效地監視和控制物料的溫度、壓力,還要安裝溫度計、壓力表、視鏡、安全泄放裝置等。