高压釜是化工行业不可或缺的一种反应设备,也是化工、医药机械设备行业发展过程中非常重要的环节,发展空间广阔。最近几年,国内的制药机械行业快速发展,高压釜作为机械机械的其中一种,发挥的作用也日益广泛。
高压釜是化工合成中的常用设备,广泛应用于各种催化反应、高温高压合成、加氢反应釜、气液两相、液液两相、放热反应、组成测试、稳定性,腐蚀性测试、精细化工、超临界反应、催化剂评价和发展等。
为了使反应充分快速,反应中常常需要对高压釜中的反应物进行搅拌。但目前的搅拌技术是将马达直接装在釜盖上带动磁钢驱动内部搅拌桨进行搅拌。因搅拌器体积较大占用釜盖空间。特别是马达与反应釜距离较近,反应釜内若有易燃气体时或高温操作时,对马达安全存在隐患。
高压釜的主要材质是不锈钢。在日常使用中由于温度急变、机械碰撞等因素经常引起损伤如破碎、裂纹、气泡、气孔和断裂等,这些缺陷在高压釜中是决不允许的, 因为一旦发生这种现象,很容易发生爆炸,制造出人员伤亡和财产损失。因此必须要对上述损失进行修补。
目前,对高压釜的修补主要是采用高分子复合材料进行粘合修补。威海自控高压釜采用福世蓝高分子复合材料现场修补剂,它是一种由高分子聚合物、合金钢粉末或耐磨陶瓷粉末为基材并配以固化剂的双组份复合材料。这种材料与传统的树脂型修补剂相比,高分子结构更为细密,材料自身又具有更强的粘接力和优异的耐腐蚀性能,能够渗透到不锈钢里面,形成保护层。达到修补高压釜损失和提供高压反应釜抗腐蚀的效果。
高压釜常用于石油化工、橡胶、农药、染料、医药等行业,用以完成磺化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程,以及有机染料和中间体的许多其它工艺过程的反应设备。低压反应釜,一般是指1.6MPa以下的反应釜。
由于工艺条件和介质的不同,反应釜的材料选择及结构也不尽相同,但基本组成是相同的,它包括传动装置、传热和搅拌装置、釜体(上盖、筒体、釜底)、工艺接管等。在设备的结构上设置必要的传热和搅拌装置是为了强化反应过程。反应釜体普遍采用钢制(或衬里)、铸铁或搪玻璃。
高压釜内的工作温度对化学反应有极大的影响。作为被控对象的高压反应釜工作温度与一般的工业对象对比,主要有三大方面的特性:
一、非线性:对于一个温度过程系统,都并存在传导、对流和辐射三种形式的传热,只是在不同的阶段各种传热形式所占的比例不同。事实上,只有一维导热可以看作是线性的,辐射热量是绝对问题的四次方函数,对流传热受多种因素的影响,一般也是非线性的。
二、时变性:高压釜内的温控特性主要取决于釜内化学反应的激烈程度,而整个生产过程从起始升温、中间恒温到最后降温,对象具有明显的时变性。
三、时滞性:在反应过程中伴有很强的热效应,导致高压釜内温度急剧升高,此后在夹套中通以液态氮带走多余的热量,以使釜内温度降低。但由于反应釜内与外界热交换主要依靠反应釜的间壁进行热传导,内壁对整个釜内加热也需要一定的时间,所以导致系统表现出很大的时滞效应。 此外,在整个温区内,高压釜的动态参数随着温度的变化而变化,在工作点附近的小温度范围内,其动态特性可以看成近似线性的。
高压釜是磁力传动装置应用于反应设备的典型创新,它从根本上解决了以前填料密封、机械密封无法克服的轴封泄漏问题。这种装置无任何泄漏和污染,是国内目前进行高温、高压下的化学反应最为理想的装置,特别是进行易燃、易爆、有毒介质的化学反应,更加显示出它的优越性。使用的同时,我们同样也不能忽视它所带来的安全性问题,所以操作人员要重视操作的正确性。
高压反应釜属于精密设备,通过密封环采用锥面相接触密封形式,借拧紧主螺栓使他们相互压紧而达到密封的目的。因此必须对密封锥面特别加以爱护,避免各种碰撞而导致其损坏。
在装盖时,先放置好反应釜釜体,然后将釜盖按固定位置,小心地装在釜体上,在拧紧主螺栓时,必须按对角,对称地分多次逐步拧紧,用力要均匀,不允许釜盖向一边倾斜,以达到良好的密封效果,不可超过规定之拧紧力矩,以防密封面被挤坏或加速磨损。所有螺纹连接件在装配时,均需涂抹油料或油料调和石墨。如密封面损坏,需重新加工修复,方可恢复良好的密封性能。
高压釜使用前应进行加温、加压密封性试验,试验介质可用空气、氮气,但最好是用惰性气体,严禁使用氧气或其它易燃易爆气体。升温升压,必须缓慢进行。升温速度不大于80度/小时。
试压时,用连接管将高压釜的进气阀和压缩机(或高压泵)相连。升压必须分次进行,以20%工作压力为间距,每升一级停留5分钟,升至试验压力时停留30分钟,检查密封情况。试验压力为100-105%工作压力。发现泄漏,应先降压,然后适当拧紧螺母和接头,严禁在高压下拧紧螺母和接头。
高压釜作为化工行业不可或缺的反应设备,同时也是安全要求比较高的反应设备,要求我们重视其操作方法,保证生产安全。