可視高壓反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)除釜體外,還有傳動(dòng)裝置、攪拌和加熱(或冷卻)裝置等,可改善傳熱條件,使反應(yīng)溫度控制得比較均勻,并不強(qiáng)化傳質(zhì)過(guò)程。反應(yīng)釜操作壓力較高。釜體的壓力是化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)或由溫度升高形成,壓力波動(dòng)較大,有時(shí)操作不穩(wěn)定,突然的壓力升高可能超過(guò)壓力的幾倍。因此大部分反應(yīng)釜屬于受壓容器。通常化學(xué)反應(yīng)需要在一定的溫度條件下才能進(jìn)行,所以可視高壓反應(yīng)釜既承受壓力又承受溫度。
可視高壓反應(yīng)釜主要加熱裝置包括:夾套、盤(pán)管(內(nèi)盤(pán)管和外盤(pán)管),其作用原理都為間接加熱,就是在夾套和盤(pán)管內(nèi)通入冷熱介質(zhì)經(jīng)行升溫或降溫。
1.夾套加熱:蒸汽在外壁和容器壁之間的環(huán)形夾套空間循環(huán),熱量通過(guò)容器壁進(jìn)行傳遞。
2.盤(pán)管加熱:容器中內(nèi)盤(pán)管管浸沒(méi)在制程流體中,外盤(pán)管是包裹在釜體外層。
選擇夾套和盤(pán)管原則基本是基于試驗(yàn)物料對(duì)熱量的需求來(lái)選擇。可以單獨(dú)使用夾套或者盤(pán)管,也可以同時(shí)使用夾套和盤(pán)管。夾套與盤(pán)管區(qū)別如下:
1.換熱面積:外盤(pán)管小、夾套次之、內(nèi)盤(pán)管大。因此加熱的效率內(nèi)盤(pán)管大,夾套次之,外盤(pán)管小。
2.從和成本角度而言,相對(duì)于夾套,盤(pán)管換熱容易實(shí)現(xiàn),所需成本低,且性略高一些。
3.操作上,內(nèi)盤(pán)管容易漏液、沒(méi)有夾套可靠,內(nèi)盤(pán)管限制攪拌槳的大小和形式、操作、維修成本高。從體積角度選擇,建議小反應(yīng)釜可以考慮盤(pán)管的,大一些的可以考慮夾套的。
相比于兩者的成本而言,反應(yīng)釜使用盤(pán)管加熱成本要相對(duì)于夾套成本低,而且相對(duì)性較高。主要是要滿(mǎn)足實(shí)際實(shí)驗(yàn)的需求,特定反應(yīng)體系如需要急速升溫和降溫的,可以同時(shí)安裝夾套和盤(pán)管。