釜體結(jié)構(gòu)反應(yīng)釜采用三層式釜體結(jié)構(gòu), 上圓下錐,底部出料;外為保溫層, 內(nèi)為反應(yīng)層。采用這種釜體結(jié)構(gòu), 可有效地保證釜內(nèi)溫度, 使物料在溫度下進(jìn)行反應(yīng)。釜體各部件均采用1Cr18Ni9Ti 焊接,抗腐蝕性好。經(jīng)綜合考慮,我們選用了夾套加熱、內(nèi)置蛇管冷卻、復(fù)合式攪拌的結(jié)構(gòu)型式。攪拌系統(tǒng)反應(yīng)釜采用了雙螺帶式攪拌裝置, 攪拌, 可對(duì)物料進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)翻動(dòng), 保證了物料快速、充分、均勻地完成反應(yīng);同時(shí), 避免了物料在攪拌裝置上的粘附。為防止物料在釜壁上部的粘附, 攪拌裝置上部安裝有刮料板, 刮料板與釜壁間的距離可調(diào);刮料板為尼龍制成, 具有一定的彈性, 在清除釜壁粘附物料的同時(shí), 不損傷釜壁。攪拌裝置各部件均采用1C r18Ni9Ti 加工, 抗腐蝕性好。液壓控制系統(tǒng)反應(yīng)釜自動(dòng)化程度高, 其加料、出料方式均采用液壓控制。

單位體積加熱介質(zhì)的所含熱量大1耐的O.S M P a ( 壓力) 蒸汽的熱燴約為8 0 0 0U ( 1 9 0 0 k e a l ) :1耐溫度160 ℃ 導(dǎo)熱油的熱燴約為251 o o U( 6 0 0 0 0 k e a l )。即在加熱介質(zhì)進(jìn)口閥門(mén)關(guān)閉后, 油加熱反應(yīng)釜仍保留較大的熱量。當(dāng)油溫高于反應(yīng)物溫度時(shí), 仍能傳導(dǎo)熱量。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)化工設(shè)備的性能、結(jié)構(gòu)參數(shù)等進(jìn)行深入的調(diào)研,收集查閱了大量的相關(guān)資料,經(jīng)過(guò)反復(fù)地研究與分析,初步確定了設(shè)備技術(shù)方案,完成了小型試驗(yàn)設(shè)備的加工,組建了植物膠中試生產(chǎn)車(chē)間,進(jìn)行了小規(guī)模的中試生產(chǎn),生產(chǎn)出改性膠粉數(shù)噸,產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)異。對(duì)于既需要加熱又需冷卻的制膠反應(yīng)釜來(lái)說(shuō), 布置冷卻面時(shí)應(yīng)考慮此因素。對(duì)于溫度需要急劇變化的裝置來(lái)說(shuō)可考慮增設(shè)將熱油及時(shí)導(dǎo)出(如冷油置換) 的系統(tǒng)。.加熱介質(zhì)溫度高油溫一般為160 ℃ 以上。從安全出發(fā), 對(duì)反應(yīng)釜及管路系統(tǒng)要注意密封, 采用耐油、耐壓、耐高溫的材料, 防止熱油泄漏。導(dǎo)熱油加熱反應(yīng)釜的工藝設(shè)計(jì)通常, 反應(yīng)釜的工藝設(shè)計(jì)包括反應(yīng)釜的容量、熱負(fù)荷的確定以及傳熱面的計(jì)算, 可以通過(guò)物料平衡、熱量平衡與傳熱計(jì)算得出。這里主要談的是與“ 油加熱” 相關(guān)的一些注意點(diǎn)。

造成反應(yīng)釜腐蝕的根源可歸結(jié)為一點(diǎn), 即物料中含有一定量的Cl- , 特別是含有HCl。含有Cl-的物料一方面會(huì)使金屬發(fā)生晶間腐蝕, 這是由于設(shè)備在制造過(guò)程中焊接及熱變形, 溫度可升到910 ℃以上, 而奧氏體不銹鋼在400 ～ 850 ℃范圍緩慢冷卻時(shí), 在晶界上有高鉻的碳化物Cr23C6 析出, 因此就出現(xiàn)了貧鉻區(qū), 含鉻低于11%的不銹鋼在腐蝕的溶液(含Cl-溶液)中是不抗腐蝕的。反應(yīng)釜溫度控制技術(shù)分析化工生產(chǎn)中使用的反應(yīng)釜為主要反應(yīng)容器，利用導(dǎo)熱介質(zhì)，借助夾套實(shí)現(xiàn)物料加熱。從表面深入到內(nèi)部, 使金屬失去了強(qiáng)度。另一方面, 含有Cl -的物料有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕(是金屬在拉應(yīng)力和腐蝕及一定的溫度的共同作用下所引起的)。

反應(yīng)釜溫度控制技術(shù)分析化工生產(chǎn)中使用的反應(yīng)釜為主要反應(yīng)容器，利用導(dǎo)熱介質(zhì)，借助夾套實(shí)現(xiàn)物料加熱。一般來(lái)說(shuō)，常用過(guò)熱蒸汽以及導(dǎo)熱油等導(dǎo)熱介質(zhì)。從反應(yīng)的過(guò)程角度來(lái)說(shuō)，主要包括升溫段、恒溫段以及冷卻段。對(duì)于攪拌器的日常維護(hù)，必須要擺動(dòng)量的控制，保證擺動(dòng)量參數(shù)處于合理范圍內(nèi)。其中，恒溫段為關(guān)鍵。化工生產(chǎn)為復(fù)雜精細(xì)化加工，在加工環(huán)節(jié)加熱溫度的控制難度較大。這是因?yàn)闇囟冗@一物理量極易被周?chē)沫h(huán)境影響，不僅慣性而且具有滯后性等特點(diǎn)，系統(tǒng)響應(yīng)速度比較慢。傳統(tǒng)的溫度控制，采用的是傳統(tǒng)PID 算法，難以達(dá)到有效的控制效果，后經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化和改進(jìn)，應(yīng)用自適應(yīng)模糊PID 控制技術(shù)，使用自適應(yīng)模糊PID 控制器，經(jīng)過(guò)模糊推理，通過(guò)在線調(diào)整PID 參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的有效控制。從實(shí)際應(yīng)用的效果來(lái)說(shuō)，使用自適應(yīng)模糊PID 控制器，對(duì)反應(yīng)釜溫度實(shí)施控制，可依據(jù)系統(tǒng)偏差以及偏差變化率的實(shí)際變化情況，進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整，不僅適應(yīng)性好，而且魯棒性較好，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)反應(yīng)釜溫度的把控。