反应器运行安全分析正式样本Word文档格式.docx

1、某某某审批人：使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。 材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。反应器安全问题最为复杂，涉及反应器物系配置、投料速度、投料量、升温冷却系统、检测、显示、控制系统以及反应器结构、搅拌、安全装置、泄压系统等。反应器是化工生产中的关键设备，合理选择设计好反应器是有效利用原料，提高收率，减少分离装置的负荷，节省分离所需的能量，满足生产要求的一项必不可少的工作。反应器应该满足反应动力学要求、热量传递的要求、质量传递过程与流体动力学过程的要求、工程控制的要

2、求、机械工程的要求、安全运行要求。反应器的种类很多。按基本结构分类如下。一、 管式反应器特点是传热面积较大，传热系数较高，流体流速较快，因此反应物停留时间短，便于分段控制以创造最适宜的温度梯度和浓度梯度。此外还有结构简单、耐高压等优点。管式反应器一般用于大规模的气相反应和某些液相反应，还可用于强烈放热或吸热的化学反应。二、 釜式反应器特点是可间歇操作也可连续操作，停留时间可长可短，温度、压力范围可高可低，在停止操作时易于开启进行清理。釜式反应器一般用于有液相参加的化学反应，如液固、液液、液气、液固气等化学反应。典型的釜式反应器结构如图33所示。主要由以下部件组成。（1）釜体及封头 提供足够的反

3、应体积以保证反应物达到规定转化率所需的时间，并且有足够的强度、刚度和稳定性及耐腐蚀能力以保证运行可靠。（2）换热装置 有效地输入或移出热量，以保证反应过程最适宜的温度。（3）搅拌器 使各种反应物、催化剂等均匀混合，充分接触，强化釜内传热与传质。（4）轴密封装置 用来防止釜体与搅拌轴之间的泄漏。三、 固定床反应器和流化床反应器其共同特点是气固相间传热、传质面积大，传质、传热系数高，便于实现过程连续化和自动化。它们之间的区别是停留时间分布和温度分布不同。固定床与流化床反应器用于气固相反应和气固相的催化反应。除了以上几种反应器之外，还有鼓泡式反应器、塔式反应器等。鼓泡反应器主要用于气液反应。工艺接管

4、 为满足工艺要求，设备上开有各种加料口、出料口、视镜、人孔及测量孔等。其大小和安装位置均由工艺条件确定。四、 反应釜计算根据工艺流程特点确定反应釜的操作方式；收集包括反应物、生成物及其他组分的物性数据；计算依据如生产能力、转化率、反应时间、装料系数、温度、压力、密度等；物料衡算和热量衡算；反应釜体积的计算。（1）间歇反应釜的体积可由下式求得：式中 Va反应器的实际体积，m；V封封头容积，m3；先算出Di，据此Di化整为公称尺寸Di，由此Di查手册，将查得的y封容积代入上式计算；HDi筒高径比。A趋于1时，釜型趋于短胖型，釜内液体表面更新容易，适用于间歇反应，这时单位釜容所消耗的钢材比入大时要少

5、。增大时，釜型趋向细长型，此时单位釜容的夹套传热面积相应增大，有利于传热。同时，丸增大，对气体的吸收有利，还可以减少物料返混。但是，久愈大同一釜容的轴愈长，加工愈难，支承要求也高，搅拌器结构亦复杂不易检修。由于各种要求不同，所以，高径比没有统一的规定。一般高径比入在13之间。五、 搅拌器运行安全搅拌器的安全可靠是许多放热反应、聚合过程等安全运行的必须条件。搅拌器的中断或突然失效可以造成物料反应停滞、分层、局部过热等。搅拌器的形式有桨式、涡轮式、推进式、框式（或锚式）、螺杆式及螺带式等。选择时，首先根据搅拌器形式与釜内物料容积及黏度的关系进行大致的选择，如图34所示和表35进行确定。也可以查有关

6、标准系列手册确定。搅拌器的材质可根据物料的腐蚀性、黏度及转数等确定。确定搅拌器尺寸及转速n；计算搅拌轴功率；计算搅拌器实际消耗功率；计算搅拌器的电机功率；计算搅拌轴直径。六、 传热安全1反应器换热方式及选择 选择釜的换热主要有夹套、内冷、外冷、溶剂蒸发、回流冷却和直接加冷溶剂等方式。（1）夹套 是应用最广的方式。具有结构简单，不影响釜内流型等优点，所不足的是换热面积较小，传热系数不大。近年来采用了夹套内加螺旋板、安装喷嘴等方法来增加传热系数。（2）内冷管 当需要较大传热面积而夹套传热面积不足时，可在釜内增设列管、盘管、烛形换热管（插套式）等。但对容易粘壁、结疤的物料，釜内尽量不加或少加内冷管。

7、（3）外冷装置 有两种形式。物料外循环将物料引出釜外经换热后又重新返回釜内，反复循环以调节釜温。对于低温粘壁、结块的物料不宜使用这种方法，防止堵塞管道。溶剂蒸发回流溶剂或反应物在反应温度下汽化吸收热量，蒸汽在、釜外冷凝器中冷凝回流。若蒸汽中夹带有惰性气体应当排除。（4）加冷却剂 通过冷却剂（或稀释剂或反应物料）来吸收热量从而达到调温的目的。使用冷料来达到反应釜内自冷却，还有助于克服高黏度物料传热不易的困难。但是，冷却剂会使反应物浓度降低，导致设备生产能力减小而溶剂回收费用增加，所以此法只适用于特殊情况。上述各种方法的选择决定于：传热面积是否容易被沾染而需要清洗；所需传热面积的大小；传热介质泄漏

8、可能造成的损害；传热介质的温度和压力。2.安全传热面积 影响传热的因素有：釜的高径比，换热介质的进出口温度与流速，传热形式等。收集必要的数据即可利用传热方程式（35）来计算传热面积A。QKAAt （35） Q单位时间加入或取出的热量，kJh；t-载热体与反应物的温度差，K；K传热系数，kJ（m2hK）。七、 轴密封装置防止反应釜的跑、冒、滴、漏，特别是防止有毒害、易燃介质的泄漏，选择合理的密封装置非常重要。密封填料可能选择错误与反应物反应导致反应器爆炸；机械密封由于安装缺陷大量溶剂泄漏发生爆炸。密封装置主要有如下两种。（1）填料密封 优点是结构简单，填料拆装方便，造价低。但使用寿命短，密封可靠性差。（2）机械密封 优点是密封可靠（其泄漏量仅为填料密封的1），使用寿命长，适用范围广、功率消耗少。但其造价高，安装精度要求高。此处输入对应的公司或组织名字Enter The Corresponding Company Or Organization Name Here