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高温高压反应釜反应器高温热源的迭择



高温高压反应釜反应器高温热源的迭择

高温高压反应釜加热温度不超过150℃,用热水和低压饱和蒸汽作载热体就可满足要求。160℃以上的高温加热常常面临高温热源的选择问题。过程工业生产中常用到以下高温热源

l)高压饱和蒸汽

指蒸汽压力大于0.6MPa(表压)的饱和蒸汽,其来源于高压蒸汽锅炉、利用反应热的废热锅炉或热电站的蒸汽透平。用高压蒸汽作为热源,需采用高压管道输送蒸汽,建设投资费用大。但如果车间内部能设置利用反应热的废热锅炉产生高压蒸汽供给本车间使用时,则较为合理。

2)高压汽水混合物

当车间内有个别设备需高温加热时,设置一套专用的高压汽水混合物作为高温热源,可能是比较经济可行的。高压汽水混合物作为热源的流程示意图。从加热炉到加热设备这一段管道内,蒸汽比例高,而水的比例低;从冷却器返回加热炉这一段管道内,蒸汽比例较少,而水的比例大,于是形成一个自然循环系统。循环速率的大小决定于加热设备与加热炉之间的高位差及汽水比例。

这种高温加热装置可用于温度为200一250℃的加热。当汽水混合物的温度为250℃时,管内压力达 20000kPa。汽水混合物的给热系数可达3.7 x 104一4.Zx10峪目/(mZ·h·K),加热炉可利用气体或液体燃料加热,炉温达800一900℃,炉内加热蛇管必须采用耐热合金钢材。

3)有机载热体

利用某些有机物常压沸点高、熔点低、热稳定性好等特点可提供高温的热源。如联苯混合物(道生油),是一种目前应用较普遍的高温有机载热体,它是含联苯26.5%、二苯醚73.5%的低共熔和低共沸混合物,熔点12.3℃,沸点258℃。它的突出优点是能在较低的压力下得到较高的加热温度。在同样的温度下,它的饱和蒸气压力只有水蒸气压力的1/30一1/60。案:①液体联苯混合物自然循环加热,,加热设备与加热炉之间要保证一定的高位差,才能使液体有良好的自然循环,其给热系数约为800一2000kJ/(扩·h·K)。②液体联苯混合物强制循环加热,可采用屏闭泵或者用液下泵使液体作强制循环,其给热系数可提高到2000一8000kJ/(m2·h·K)。③高温高压反应釜夹套内盛联苯混合物,将管状电热器插人液体内加热。这种方法简便,适用于传热速率要求不同的场合,

当加热温度超过250℃时,可采用联苯混合物的蒸汽加热,其给热系数约为4000-8000〕kJ/( mZ·h·K),根据其冷凝液回流方法的不同,也分为自然循环与强制循环两种方案,自然循环法设备简单,但要求加热器与加热炉之间有一定的位差,以保证冷凝液的自然循环。位差的高低决定于循环系统的阻力的大小,一般可取3一5m。如果厂房高度不够时,可以适当放大循环液的管径,以减少阻力。

当受条件限制不能达到自然循环要求时,或者在加热设备较多,操作中容易产生相互干扰等情况下,可用强制循环流程。

另一种较为简易的联苯混合物蒸汽加热装置是将蒸汽发生器直接附在加热设备上面,用电热棒加热液体联苯混合物,使它沸腾生成蒸汽,

4)电加热电加热是一种热效率高、操作简单、便于实现自控和遥控的高温加热方法。常用的电加热方法可分为以下三种类型。

①辐射加热法。电阻丝暴露在空气中,借辐射和对流传热直接加热反应釜,此种方法只能用于非易燃和易爆的操作过程。

②高温高压反应釜电阻夹布加热法。将电阻丝夹在用玻璃纤维织成的布中,包扎在受加热的设备外壁,这样可避免电阻丝暴露在大气中,从而减少引起火灾的危险性。但必须注意的是电阻夹布不允许被水浸湿,否则将引起漏电和短路的危险事故。

③插人式加热。将管式或棒状电热器插人被加热的介质中或在夹套浴中实现加热,这种方法仅适用于小型设备的加热。

电阻加热可采用可控硅电压调节器自动调节加热温度,实现较为平稳的温度控制。

(2)感应电流加热。交流电引起的磁通量变化在被加热体中感应产生的涡流损耗而变为热能,感应电流在加热体中透人的深度与设备的形状以及电流的频率有关。在化工生产上应用较方便的是用普通的工业交流电产生感应电流加热,称为工频感应电流加热法。它适用于壁厚5一smm以上的圆筒形设备的加热,加热温度在500℃以下。工频感应加热近年来在化工生产中(如医药、化纤、石油化工等部门)已推广使用,如已被用于间苯二磺酸钠碱(340℃)、癸二酸氨化(280℃)、绵纶聚合(290℃)、尼龙“聚合(240℃)等反应釜的加热。

(3)短路电流加热。将低压的交流电直接通到被加热的设备上,利用短路电流产生的热量进行高温加热。这种电加热法适用于加热细长的管式反应器或塔式反应器。

5)烟道气加热

高温高压反应釜用煤气、天然气、石油加工废气或燃料油等燃烧时产生的高温烟道气作为热源加热设备,可用于300℃以上的高温加热。烟道气加热效率低、给热系数小、温度不易控制。

主营不锈钢反应釜,高压反应釜,磁力反应釜,实验室反应釜,磁力搅拌器

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