过程设备设计 教学课件 ppt 作者 郑津洋 董其伍 桑芝富 主编 88.PPT

第八章 反应设备 8.1 概述 8.2 机械搅拌反应器 8.3 机械搅拌设备技术进展概述 按扭转变形计算搅拌轴的轴径 按扭转变形计算搅拌轴的轴径 机械密封图片 机械密封 机械密封图片 全封闭密封 1）缩短悬臂段搅拌轴的长度； 2）增加轴径； 3）设置底轴承或中间轴承； 4）设置稳定器 稳定筒 减小轴端绕度、提高搅拌轴临界转速的措施 8.2 机械搅拌反应器 8.2.4 搅拌轴设计 填料密封 （1）填料密封的结构及工作原理（由底环、本体、油环、填料、螺柱、压盖及油环等组成） （3）填料密封的选用 a. 根据设计压力、设计温度及介质腐蚀性选用 当介质为非易燃、易爆、有毒的一般物料且压力不高时。 b. 根据填料的性能选用 当密封要求不高时，选用一般石棉或油浸石棉填料，当要求高时，选用膨体聚四肤乙烯、柔性石墨填料。 a. 在填料箱的压盖上设置衬套，可提高装配精度，压紧时受力均匀。 b. 成型环状填料。 （2）填料密封的特点 填料密封 8.2 机械搅拌反应器 8.2.5 密封装置 表8-13 填料材料的性能 填料名称 油浸石棉填料 线速度m/s 适用条件（接触介质） 450 酸碱、强腐蚀性溶液、化学试剂等 介质极限温度oC 蒸汽、空气、工业用水、重质石油产品、弱酸液等 强酸、强碱、有机溶剂 介质极限压力MPa 250 260 300 250-300 250 6 30 25 30 20 4 2 1 2 2 2 聚四肤乙烯纤维编织填料 聚四肤乙烯石棉盘根 石棉线或石棉线与尼龙线浸渍聚四肤乙烯填料 膨体聚四肤乙烯盘根 柔性石墨填料 醋酸、硼酸、柠檬酸、盐酸、硫化氢、乳酸、硝酸、硫酸、硬脂酸、水钠、溴、矿物油料、汽油、二甲苯、四氯化碳 强酸、强碱、有机溶剂 弱酸、强碱、各种有机溶剂液氨、海水、纸浆废液等 填料密封 8.2 机械搅拌反应器 8.2.5 密封装置 机械密封 （1）机械密封的结构及工作原理（由固定在轴上的动环及弹簧压紧装置、固定在设备上的静环以及辅助密封圈组成。） （2）机械密封的分类 （3）机械密封的选用 当介质为易燃、易爆、有毒物料时，宜选用机械密封，机械密封已标准化。 a. 单端面与双端面 b. 平衡型与非平衡型。 为平衡型。 为非平衡型。 8.2 机械搅拌反应器 8.2.5 密封装置 浙江大学承压设备研究室 * 浙江大学承压设备研究室 * 1. 反应器类型及特点（使用场合） 2. 机械搅拌反应器 3. 机械搅拌技术进展 基本结构 反应设备主要内容和教学点 搅拌器 搅拌轴设计 密封装置 传动装置 8. 反应设备 反应设备可分为化学反应器和生物反应器，前者是指在其中实现一个或几个化学反应，并使反应物通过化学反应转变为反应产物的设备；后者是指为细胞或酶提供适宜的反应环境以达到细胞生长代谢和进行反应的设备。 化工生产的典型流程 原料 前处理 化学反应 后处理 产品 排气 排污 循环 8. 反应设备 操作方式 均相 气相 间歇操作 物料相态 流动状态 传热情况 液相 化学反应器分类 结构特征 非均相 气-液相 液-液相 气-固相 液-固相 气-液-固相 连续操作 半连续操作 活塞流型 全混流型 绝热式 等温式 非等温非绝热式 搅拌釜式 管式 固定床 流化床 移动床 塔式 滴流床 8.1 概述 8.1.1 反应器分类 操作方式 酶催化反应器 间歇操作 生物催化剂 输入能量 流动状态 生物反应器分类 结构特征 细胞催化反应器（发酵罐） 连续操作 半连续操作 搅拌桨叶式 气体喷射式 活塞流 全混流 机械搅拌式 气升式 流化床 固定床 （气升式） 8.1 概述 8.1.1 反应器分类 反应器 机械搅拌式反应器（用于均相反应、也可用于多相；可用于连续、间歇操作；灵活性、可控范围大；设计成熟） 管式反应器（结构简单、制造方便；可用于连续、间歇操作） 固定床反应器（气体流经固定不动的催化剂床层进行催化反应的装置）（包括轴向绝热式、径向绝热式和列管式） 其他：回转筒式反应器、喷嘴式反应器和鼓泡塔式反应器 流化床反应器（流体以较高的流速通过床层、带动床内的固体颗粒运动，使之悬浮在流动的主体流中进行反应，并具有类似流体流动的一些特性的装置。传热面积大、系数高、效果好） 8.1 概述 8.1.2 常见反应器的特点 搅拌反应器由搅拌容器和搅拌机两大部分组成。搅拌容器包括筒体、换热元件及内构件。搅拌器、搅拌轴及其密封装置、传动装置等统称为搅拌机。 8.2 机械搅拌反应器 8.2.