高壓釜是指在高壓下操作的一種反應(yīng)器。根據(jù)工藝要求,有帶攪拌器和不帶攪拌器兩種高壓釜,前者結(jié)構(gòu)同攪拌設(shè)備。其結(jié)構(gòu)特點是:
1、釜體為高壓筒體,殼體較厚,為了耐高溫和耐腐蝕常用不銹鋼制造,也有用碳鋼或低合金鋼做外殼的,不銹鋼為內(nèi)層材料,可直接用復(fù)合板或用襯里制成;
2、釜體上—般不開孔,接管、接口及附件均設(shè)在釜蓋上;
3、釜頂裝有安全泄放裝置,如安全閥、爆破片裝置或兩者的組合裝置等。
高壓釜結(jié)構(gòu)與原理:
1、 釜體、釜蓋采用不銹鋼加工制成,釜體通過螺紋與法蘭聯(lián)接,釜蓋為正體平板蓋,兩者由周向均布的主螺栓、螺母緊固聯(lián)接;
2、 高壓釜主密封口采用A型的雙線密封,其余密封點均采用圓弧面與平面、圓弧面與圓弧面的線接觸的密封形式,依靠接觸面的和光潔度,達到良好的密封效果;
3、 釜體外裝有桶型碳化硅爐芯,電爐絲穿于爐芯中,其端頭由爐殼側(cè)下部穿出,通過接線螺柱,橡套電纜與控制器相連;
4、 釜蓋上裝有壓力表,爆破膜安全裝置,汽液相閥,溫度傳感器等,便于隨時了解釜內(nèi)的反應(yīng)情況,調(diào)節(jié)釜內(nèi)的介質(zhì)比例,并確保安全運行;
5、 聯(lián)軸器主要由具有很強磁力的一對內(nèi)、外磁環(huán)組成,中間有承壓的隔套。攪拌器由伺服電機通過聯(lián)軸器驅(qū)動??刂扑欧姍C的轉(zhuǎn)速,便可達到控制攪拌轉(zhuǎn)速的目的;
6、 隔套上部裝有測速線圈,連成一體的攪拌器與內(nèi)磁環(huán)旋轉(zhuǎn)時,測速線圈便產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,該電勢與攪拌轉(zhuǎn)速相應(yīng),該電勢傳遞到轉(zhuǎn)速表上,便可顯示出攪拌轉(zhuǎn)速;
7、 磁聯(lián)軸器與釜蓋間裝有冷卻水套,當(dāng)操作溫度較高時應(yīng)通冷卻水,以及磁鋼溫度太高而退磁;
8、 軸承采用不銹鋼軸承或高強電化石墨,耐摩損,且維修周期長。
使用不銹鋼反應(yīng)釜時關(guān)閉冷媒進管閥門,放盡鍋內(nèi)與和夾套內(nèi)的剩余冷媒,再輸入物料,開動攪拌器,然后開啟蒸汽閥門和電熱電源,到達所需溫度后,應(yīng)先關(guān)閉蒸汽閥門和電熱電源,過2~3分鐘后,再關(guān)攪拌器,加工結(jié)束后,放盡鍋內(nèi)和夾套剩余冷凝水后,應(yīng)盡快用溫水沖洗,刷掉粘糊著的物料,然后用40℃~50℃堿水在容器內(nèi)壁全面清洗,并用清水沖洗,特別不銹鋼反應(yīng)釜鍋內(nèi)無物料(吸熱介質(zhì))空鍋情況下,不得開啟蒸汽閥門和電熱電源,特別注意使用蒸汽壓力,不得超過定額工作壓力。
保養(yǎng)不銹鋼反應(yīng)釜要經(jīng)常注意整臺設(shè)備和減速器的工作情況,減速器潤滑油不足應(yīng)立即補充,電加熱介質(zhì)油每半年要進行更換,對夾套和鍋蓋部位的安全閥、壓力表、蒸餾孔、電熱棒、電器儀表等要應(yīng)定期檢查,如果有故障要即時調(diào)換或修理,設(shè)備不用時,一定用溫水在容器內(nèi)外壁全面清洗,經(jīng)常擦洗鍋體,保持外表清潔和內(nèi)膽光亮,達到耐用的目的。
反應(yīng)釜是化工行業(yè)不可缺少的防腐設(shè)備,在使用中機械碰撞、溫度急變等因素經(jīng)常引起脫瓷、裂紋、氣泡、氣孔和面釉的其他損傷,這些缺陷在搪瓷設(shè)備中是決不允許的,一旦發(fā)生這種現(xiàn)象,進行修補。采用福世藍高分子復(fù)合材料現(xiàn)場修補劑是由高分子聚合物、合金鋼粉末或耐磨陶瓷粉末為基材并配以固化劑的雙組份復(fù)合材料。與普通樹脂型的修補劑相比,高分子復(fù)合材料依靠自身更為細密的高分子結(jié)構(gòu),使得材料自身具有更強的粘接力和的耐腐蝕、抗腐蝕性能,高分子甚至能夠滲透到金屬里面,形成更為緊密的高分子復(fù)合材料保護層。修復(fù)工藝過程:表面清洗→除銹→無水酒精清洗→福世藍涂底層修補劑→福世藍涂面層修補劑→固化→使用。
實驗室水熱反應(yīng)釜其實就一個能夠分解難溶物質(zhì)的密閉容器。常用于小劑量的合成反應(yīng)或者樣品預(yù)處理,更重要的是水熱反應(yīng)釜可以創(chuàng)造出高溫高壓,耐強酸強堿的特殊環(huán)境,供實驗者使用。同時還可以在一些光化學(xué)分析中做樣品前處理。在石油化工、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、地質(zhì)化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、食品科學(xué)、商品檢驗等部門的研究和生產(chǎn)中被廣泛使用。
一、水熱反應(yīng)釜的特點:
1.抗腐蝕性好,能耐強酸強堿,不會有有害物質(zhì)的溢出,環(huán)保安全。
2.在一定溫度和壓力的條件下能夠無損的快速溶解在常溫下難以溶解的試樣,以及包含揮發(fā)性元素的試樣。
3.外形美觀輕巧,結(jié)果簡單,操作方便易懂。
4.縮短反應(yīng)時間,反應(yīng)結(jié)果穩(wěn)定,數(shù)據(jù)可靠。
二、水熱反應(yīng)釜的操作方法:
1.將待反應(yīng)物放入反應(yīng)釜體內(nèi),所加反應(yīng)物不得超過釜體容積的80%,在實際使用中,一般建議不超過75%。
2.如果反應(yīng)物具有腐蝕性,反應(yīng)釜體內(nèi)容放入耐腐蝕的內(nèi)襯(聚四氟乙烯、對位聚苯),這樣才能確保反應(yīng)釜體不被腐蝕。
3.將水熱反應(yīng)釜放入烤箱或者其他加熱器中按照規(guī)定的升溫速率升溫到所需的反應(yīng)溫度,確保一定不能超過規(guī)定的反應(yīng)釜設(shè)計大溫度。
4.反應(yīng)結(jié)束后進行冷卻降溫,務(wù)必注意降溫過程也要嚴格按照規(guī)定進行操作,一定確保安全。正確的操作可以水熱反應(yīng)釜的壽命。
5.待反應(yīng)釜體內(nèi)的溫度降低到反應(yīng)釜物的沸點以下后方可打開釜蓋。
磁力拌和高壓反應(yīng)釜的安裝流程:
1、裝置地:反應(yīng)釜應(yīng)設(shè)備在契合防爆懇求的高壓操作室內(nèi),在配備多臺反應(yīng)釜時,應(yīng)分開放置,每兩臺之間運用安全的防爆墻離隔,每間操作室均應(yīng)有通向室外的通道和出口,當(dāng)存在易爆介質(zhì)時應(yīng)設(shè)備地通風(fēng)超卓。
2、翻開包裝后檢查設(shè)備有無損壞,依據(jù)設(shè)備類型按結(jié)構(gòu)圖將設(shè)備設(shè)備起來,所配備件按照裝箱單查清。加熱辦法假定是導(dǎo)熱油電加熱,請按照運用溫度收購相應(yīng)類型的導(dǎo)熱油參與,參與時將夾套上部的加油口翻開并將夾套中上部的油位口翻開,通過加油口往里加油待油位口流油時即可,后將油位口擰死,勿將回油口擰死避免發(fā)作壓力。
3、釜體、釜蓋的設(shè)備及密封:釜體和釜蓋選用墊片或錐面與圓弧面的線接觸,通過擰緊主螺母使它們彼此壓緊抵達超卓的密封作用,擰緊螺母時有必要對角對次逐步加力擰緊,用力均勻,不允許釜蓋向一邊傾斜,以抵達超卓的密封作用,在擰緊主螺母時不得跨過規(guī)矩的擰緊力矩40~120N.M計劃,以防密封面被擠壞或超負荷磨損,密封面應(yīng)分外加以維護。
4、閥門、壓力表、安全閥的設(shè)備通過擰緊正反螺絲母,即抵達密封的作用,聯(lián)接兩端的圓弧密封面不得相對旋轉(zhuǎn),對悉數(shù)螺絲聯(lián)接件在設(shè)備時,均須涂抹潤滑劑或油料調(diào)和的石墨,避免咬死。
5、設(shè)備設(shè)備好后,通入一定量的氮氣保壓30分鐘,檢查有無泄露,如發(fā)現(xiàn)有泄露請用番筧沬查找管路、管口泄,找出后放掉氣體擰緊,再次通入氮氣保壓試驗,無泄露后開始正常工作。
6、當(dāng)降溫冷卻時,可用水經(jīng)冷卻盤管進行內(nèi)冷卻,阻遏速冷,以防過大的溫差應(yīng)力,構(gòu)成冷卻盤管、釜體發(fā)作裂紋。工作時當(dāng)釜內(nèi)溫度跨過100℃時中,磁力拌和器與釜蓋間的水套應(yīng)通冷卻水,水溫小于35℃,避免磁鋼退磁。
7、安全設(shè)備:選用正拱型金屬爆破片,資料為不銹鋼,按國家標(biāo)準(zhǔn)GB567-89《拱型金屬爆破技能條件》制作,出廠時已試驗好,不得隨意調(diào)整。假定已爆破,需從頭更換,更換期限由運用單位依據(jù)本單位的實際情況斷定。
8、反應(yīng)完畢后,行冷卻降溫,再將釜內(nèi)的氣體通過管路泄放到室外,使釜內(nèi)壓力降至常壓,制止帶壓拆開,再將主螺栓、螺母對稱地松開卸下,然后留心的取下釜蓋(或升起釜蓋)置于支架上,卸蓋過程中應(yīng)分外留心維護密封面,避免損害密封面而致使泄露。
因為不銹鋼反應(yīng)釜攪拌器的功率是從不銹鋼反應(yīng)釜攪拌器本身的幾何參數(shù)運轉(zhuǎn)條件來研究其動力消耗的,所以在影響因素中看不到攪拌目的不同的影響。換句話說,只要上面這些參數(shù)相同,不問是進行什么攪拌過程,所得到的不銹鋼反應(yīng)釜攪拌器功率都是相同的。上述這些影響因素歸納起來可稱為漿、槽的幾何變量、漿的操作變量以及影響功率的物理變量。設(shè)法找到這些變量與功率的關(guān)系,也就是解決不銹鋼反應(yīng)釜攪拌器功率計算的問題。
攪拌器功率的影響變量如此之多,使研究工作很困難。這些變量對功率的影響并不相同,應(yīng)當(dāng)找到哪些是主要的影響因素,同時還應(yīng)將一些變量劃定的范圍,才好研究。
要弄清楚影響因素與功率的關(guān)系,目前都是采用相似論和因次分析的方法,它可以將有關(guān)的大量的幾何變量、操作變量和物理變量轉(zhuǎn)換成少量有意義的可作為設(shè)計基礎(chǔ)的無因次數(shù)群。相似論的一種做法是先建立一個描述攪拌流動狀態(tài)的數(shù)學(xué)關(guān)連式,然后將這個關(guān)連式改寫成無因次形式。