反应器,管式反应器,管道反应器

管式反应混合器的原理:在化工生产中,连续操作的长径比较大的管式反应器可以近似看成是理想置换流动反应器(平推流反应器,Plug flow reactor,简称PFR)。它既适用于液相反应,又适用于气相反应。由于PFR能承受较高的压力,用于加压反应尤为合适。具有容积小、比表面大、返混少、反应参数连续变化、易于控制的优点,但对于慢速反应,则有需要管子长,压降大的不足。采用内外双换热结构,中空螺旋板或缠绕管结构加强传质的同时,与外层夹套双重作用,增强换热效果;

静态混合器与其他型号的静态混合器不同,它是用管子制作内部单元,所以不仅能提高各种高粘度介质的传热分系数,而且
能在放大以后仍然保持高的比体积传热面积,从而确保了高的比体积传热速度。对于粘度高于3千厘泊的高粘度介质,JHF型的传热分
系数可达200-400W/m2℃,与普通的列管式换热器相比提高4-5倍。用于高粘度介质的加热、冷却、热量回收等过程。JHF型的另一
个突出优点是,整个换热器的每个同一截面处温度分布均匀。它不仅依靠流体从管壳壁到管壳中心的双向流动。使物料温度变得均匀,
而且从内部进行均匀加热(或冷却)。JHF型的这个优点使它用作聚合反应器时,基本上能消除由于温度分布不均匀造成的聚合不均
匀,有利于提高聚合物的质量,对于减少能耗、提高转化率大有好处。 

常用规格 
可以根据工艺条件和工艺要求设计并制造传热面积100m2以上的JHF型静态混合器,下表给出的是最常用的小型JHF型静态混合器, 与其他型号不同它以传热面积的数值表示其规格。
型   号
JHF-1.4
JHF-3
JHF-6
JHF-14
传热体积m2
1.4
3
6
14
设备体积m3
0.022
0.047
0.094
0.22
高粘度介质 接管
DG40或DG50
DG50或DG70
DG70或DG80
DG80或DG100
冷却(或加热)介质接管
G3/4"
G1"
G11/4"
G11/2"
设备长度M
2.6
3.3
4.3
5.6
处理量kg/h
160-2000
280-3200
450-4900
820-8600
适用介质粘度CP
102-107
102-107
102-107
102-107


结构示意图
应用举例
  JHF型静态混合器的工业用途可以分为两类:第一类是用于高粘度介质的换热过程,第二类是用作聚合反应器。
食品工业中油脂的加热和冷却、合纤和塑料工业中熔融树脂的加热和冷却、聚合物溶液的加热和冷却、日化工业中化妆品的加热
和冷却、粘结剂的加热和冷却、石油工业中渣油的加热和冷却、重油的加热和冷却、原油的加热和冷却、熔融沥青的加热和冷却、炸
药工业中乳化炸药的加热和冷却等等都属于第一类的工业用途。
用作聚苯乙烯的聚合反应器、用于苯乙烯丙烯腈共聚物的生产装置、用于丙烯腈丁二烯苯乙烯腈共聚物的生产装置、用作聚酰胺
6的聚合反应器等等都属于第二类的工业用途。

订货须知
  静态混合器是一种先进的、高效节能的化工单元设备。要使其发挥应有的优良性能,正确设计和选型是关键键。静态混合器的设
计是一项专业性很强、针对性很强的工作,一般情况下我们免费为客户进行设计,也希望用户尽可能详细地提供有关情况。用户难提
供的设计条件,我们也会调用数据库,尽力协助解决。有关情况包括以下几方面:
1.准备用于什么过程?最好能告知有关的工艺情况。
2.所涉及流体的名称和流量?
3.操作温度和操作压力?
4.所涉及流体在操作温度和操作压力下的各种物化数据,包括密度、粘度、界面张力、导热系数等。
5.平衡关系、反应动力学数据等,(或者告知有关的小试验情况和目前的生产情况)。
6.有关的液体是用高位槽还是用泵来输送?高位槽离静态混合器的高度?泵的压头(输出压力)是多少?
7.有关的气体是用风机还是用压缩机来输送?风机或压缩机的压头(输出压力)是多少?
8.静态混合器允许的压力降?
9.希望静态混合物器达到的工艺要求?如用于混合,要求混合的均匀程度?如用于萃取,要求达到的萃取率为多少?
说明:(1)上文中6、7、8条有时要由设计者来决定,即用户需要根据设计结果来选泵或风机。
(2)对于混合的均匀程度如用户提不出指标,一般按不均匀程度系数a×x1/2≤1%来设计


产品特性和用途 
1、JHG-1型强化传热混合反应器 
  专门用于高粘度介质的强化传热过程。JHG-Ⅰ型强化传热混合反应器内部SK混合单元,外带夹套,直接与管道联接,对于3千厘泊~45万厘泊的高粘度介质,它的传热分系数可达100~400W/m2℃,与普通的列管式换热强相比提高到4~5倍。根据长度分段设置温度采样点,主要用于: 
  (1) 食品工业中油脂的加热和冷却
  (2) 合纤和塑料工业中熔融树脂的加热,冷却以及聚合物溶液的加热和冷却
  (3) 日化工业中粘结剂的加热、冷却以及化妆品的加热和冷却
  (4) 石油工业中熔融沥青、重油、原油、渣油的加热和冷却
  (5) 炸药工业中乳化炸药的冷却
  (6) 用作聚苯乙烯的聚合反应
  (7) 用于苯乙烯丙烯腈共聚物的生产装置
  (8) 用于丙烯睛丁二烯苯乙烯共聚物的生产装置
  (9) 用作聚酰胺6的聚合反应器

2、JHG-2型强化传热混合反应器 
  对于强放热的液/液反应过程可以采用JHF-Ⅱ型强化传热混合反应器。JHF-Ⅱ型强化传热混合反应器水平安装,并带有SK型静态混合器与SV静态混合器分段配合混合,以确保互不相溶的液/液相混合均匀,需要停留时间较长的液/液反应过程,静态混合器的长度也较长,此时各台静态混合器之间可用180°的弯头来互相连接,组成单元反应器。根据温度分段采样点,主要用于:

  (1) 聚酯熔体的冷却  
  (2) 丙烯腈氨化反应  
  (3) 氯乙酸和氨气的反应 

3、JHG-3型强化传热混合反应器

  对于强放热的气/液反应过程可以采用JHF-2的基础上更好的强化传热混合反应器。JHF-3型强化传热混合反应器垂直安装,一般情况下,反应器内气液两相并流向上运动,反应器底部配有专门设计的气体分布器。特殊情况下,反应器内气液两相也可以并流向下运动,反应器顶部配有专门设计的液体分布器。根据温度分段采样点,主要用于:

  (1)聚酯熔体的冷却
  (2)丙烯腈氨化反应
  (3)氯乙酸和氨气的反应

4、JHG-4型强化传热混合反应器 
  JHF-4型强化传热混合反应器能使进入它的不同流体互相很好地混合,又能强化高粘度介质的传热过程,所以特别适合用作聚合反应器。JHF-4型内部同一截面处温度分布均匀,这不仅有利于提高聚合物的产品质量,而且有利于提高聚合反应的转化率。从单体到完全聚合,反应物料粘度有一个从小到大的变化过程,聚合度越高粘度就越大。可以与SK型静态混合器与SV型静态混合器分段配合使用与喷射器混合间断配合,也可以与搅拌式聚合釜配合使用。采样点分布根据客户设置。

        应用成功实例:
     1、苯甲酸钠、硫酸反应器;
     2、醋酸与双氧水反应;
     3、三乙胺与双氧水反应;
     4、生物柴油反应;
     5、戊烯、双氧水及甲酸的反应;
     6、磷酸氢二铵与乙醛的反应;
     7、重氮反应
     8、丙烯腈氨化反应
     9、羟基反应等


                   以下是反应器基础知识

化学反应器是化工生产的核心设备,其技术的先进程度对化工生产有着重要的影响,直接影响装置的投资规模和生产成本。也是化工生产过程的心脏,从原料经过反应器到我们想要的产品。

  反应器的类型 反应器的类型很多,如果按反应器的工作原理来分,可以概括为以下几种类型:

  

  

  一、管式反应器

  在化工生产中,连续操作的长径比较大的管式反应器可以近似看成是理想置换流动反应器(平推流反应器,Plug flow reactor,简称PFR)。它既适用于液相反应,又适用于气相反应。由于PFR能承受较高的压力,用于加压反应尤为合适。具有容积小、比表面大、返混少、反应参数连续变化、易于控制的优点,但对于慢速反应,则有需要管子长,压降大的不足。

  管式反应器类型  

  

  1水平管式反应器

  由无缝钢管与U形管连接而成。这种结构易于加工制造和检修。高压反应管道的连接采用标准槽对焊钢法兰,可承受1600-10000kPa压力。如用透镜面钢法兰,承受压力可达10000-20000kPa。

  

  2立管式反应器

  立管式反应器被应用于液相氨化反应、液相加氢反应、液相氧化反应等工艺中。

  

  3盘管式反应器

  将管式反应器做成盘管的形式,设备紧凑,节省空间。但检修和清刷管道比较困难。

  

  

  4U形管式反应器

  U形管式反应器的管内设有多孔挡板或搅拌装置,以强化传热与传质过程。U形管的直径大,物料停留时间增长,可应用于反应速率较慢的反应。

  

  5多管并联管式反应混合器( 双套换热效果很好,目前国内外非常流行)

  多管并联结构的管式反应器一般用于气固相反应,例如气相氯化氢和乙炔在多管并联装有固相催化剂的反应器中反应制氯乙烯,气相氮和氢混合物在多管并联装有固相铁催化剂的反应器中合成氨。

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