聚合反应工程——第5章 非牛顿流体的传递过程(四)

5.4 非牛顿流体在搅拌釜内的传热 5.4.1 一般传热关联式 在对搅拌聚合釜进行设计放大时,传热是一个重要问题。搅拌釜通常采用冷却夹套或其他内冷构件(如内冷管、导流筒、中空内冷搅拌桨叶等)移热。在湍流域操作时,常以内冷直管或盘管作内冷构件,直管还兼具挡板作用;在层流域和过渡流域操作时,多用螺轴-导流筒搅拌器,这时把导流筒设计成传热面,也有以中空内冷搅拌桨叶作为内冷构件的。     

新型70m3PVC聚合釜开发和研制

根据原有70m^3 PVC聚合釜的冷模与热模传热性能和搅拌性能测试和分析，提出了新型70m^3 PVC聚合釜的改进方案，采用全流通半圆管夹套结构，夹套的传热面积由70m^2增加到84m^2，最大限度增大传热面积，提高聚合釜的传热系数，在保证聚合釜容积不变的条件下，提高单釜的生产能力。     

氯乙烯聚合过程中的传热问题(上)

本文从生产实际出发,结合聚合机理和传热原理,系统地分析了氯乙烯的聚合速度和热负荷、聚合釜传热系数、传热面积、冷却水等有关传热方面的问题。提出热负荷分布、引发剂理论耗量、釜内物料中自由流体、传热中主要热阻等基本概念。提供引发剂半衰期,热负荷分布指数,常用釜基本结构尺寸和传热面积,各种情况下给热系数和传热系数等基础数据。介绍最高热负荷、聚合时间、引发剂用量、给热系数、传热系数等的计算方法,可供从事生产、科研、设计人员参考,也可作高等学校有关专业师生的补充读物。     

新型全流通夹套结构聚合釜开发与应用

根据原有70 m3PVC聚合釜的冷模与热模传热性能和搅拌性能测试和分析,提出了新型全流通半圆管夹套结构。夹套的传热面积增加14 m2。通过现场传热测试,在保证聚合釜容积不变的条件下,单釜的生产能力可提高30%以上。新开发的100 m3全流通内夹套PVC聚合釜是适应于PVC悬浮法生产工艺的设备,通过对其结构特点、有限元应力分析、传热分析、搅拌模拟试验、流场分析等研究,开发了拥有自主知识产权的大型聚合釜。     

80m~3氯乙烯聚合釜的传热特性

根据氯乙烯聚合机理和聚氯乙烯生产的特点,聚合温度是控制树脂分子量的主要因素。工业生产中往往要求严格控制聚合温度在一定的范围内,如±0.2℃,保证分子量及其分布受到控制。由于氯乙烯聚合热(约366kcal/kg)较大,聚合过程中必须及时散热才能使聚合温度恒定。因此聚合釜的传热问题是生产过程中必须解决的重要工程问题。 聚合釜体积增加,比传热面积不断减     

气液固多相体系搅拌釜壁侧给热系数的测定和研究

在无挡板、平底、有夹套的模拟搅拌釜中,对气液固多相体系的给热系数进行测定和研究。选用含单位质量功的无因次准数εD~4/ν~3m关联给热系数。本文着重研究漩涡吸入气体时搅拌釜壁侧的传热规律,对气体吸入前后的功率准数分别提出计算式。研究结果可供气液固多相体系聚合釜放大设计时参考。     

喷嘴冷却技术在传热设计中的应用

对2m~3搪玻璃釜喷嘴冷却试验装置进行传热性能测定。研究喷嘴型号、个数、安装位置、水流量对夹套侧给热系数α_2的影响。介绍了选取合理操作条件以及估算不同系列搪玻璃釜设计参数的方法。为搪玻璃釜和其他材质釜式反应器的传热设计提供了基础数据。     

新型无泄漏磁力驱动搅拌釜

搅拌反应釜是进行传热传质搅拌化学反应的重要设备之一,解决搅拌轴的转动密封问题是防止漏损、改善操作条件的技术关键。磁力搅拌釜的轴封采用了新型的非接触式磁力感应     

喷嘴冷却技术的应用

<正> 在工业生产中,搪瓷反应锅应用范围很广,尤其是化学工业。化学工艺过程的种种化学变化,如带有腐蚀性或需避免铁质污染的化学反应,常在搪瓷反应锅中进行。一般搪瓷反应锅都有夹套,通冷却水(或加热),冷却水自下口进入,从上口溢浣而出。这种普通进水方式,水流往往处于层流状态,传热系数小,传热效果差,这对于放热反应较大,反应温度控制很严的化学反应就十分困难。例如生产食用羧甲基纤维素钠时的碱化、醚化反应,要控制温度不能太高,以保证产品质量,对传热提出了很高的要求。还有其它化学反应,如氯乙烯聚合等对传热也是一个很重要的研究课题。总之对放热反应使用喷嘴冷却技术可带来极大的好处。     

间歇釜热交换过程的分析与计算

分析了间歇釜热交换过程中物料与（热）载体温度随传热量及时间的变化规律。推导出间歇釜热交换的需时间及传热面积的计算公式，附有计算举例。     

间歇釜热交换过程的分析与计算

分析了间歇釜热交换过程中物料与冷（热）载体温度随传热量及时间的变化规律。推导出间歇釜热交换所需时间及传热面积的计算公式。附有计算举例。     

PVC生产中聚合温度异常原因探讨

在ＰＶＣ聚合期间根据生产牌号的需要，投用回流冷凝器，提高釜的传热能力，能较好地保证釜内反应物料温度的稳定。在生产末期，粘釜成为聚合反应后期温度高的主要因素。冷冻水的温度和流量直接影响着聚合釜的传热速率，要加强工艺操作技术管理和设备维护。     

氯乙烯聚合过程中的传热问题(下)

前言中已经提到,可以从提高传热系数,增加传热面积和降低冷却水温以扩大温差三方面来提高传热速率,最后达到高产的目的。釜大型化后,比传热面减少。降低水温须增加冷冻水的动力消耗或深井水的基建投资。因此提高传热系数是改善传热效果的最好办法,应该放在首要的地位来考虑。 氯乙烯聚合釜的传热系数一般在200～500之间。如低于150,表明传热状况     

温度效应与浓度效应在均相反应中的应用

<正> 温度效应与浓度效应是贯彻于一切反应过程的,对于均相反应也不例外。本文谈的均相反应是指反应系统的温度和浓度处处均一的情况,因此是一种工程因素对化学因素没有影响的反应过程,也即是化学动力学控制的反应过程。在搅拌强烈的反应釜中进行的液相间歇反应过程就是一例。传热、传质很快而化学反应比较慢的气相或液相反应过程,都可视为均相反应过程。     

大型氯乙烯聚合釜外冷器

一、氯乙烯聚合釜的传热 釜大型化以后,除了机械问题外,传热、搅拌等化学工程问题较为突出。一般说来,随着聚合釜容积V的增加,单位容积的夹套传热面F/V相应减小。对于几何相似的聚合釜,单位容积的夹套传热面积F/V与釜容积V的1/3次方成反比。国内聚合釜的传热面积基本数据比较如表1。     

吉林石化公司新型聚合釜获国家发明专利

最近，吉林石化公司申报的一种聚异丁烯聚合釜产品正式被国家专利局授权，获得国家发明专利。该项发明提供了一种连续法液相异丁烯聚合反应的氨直冷式聚合釜，通过采用新型结构，有效提高了聚合釜的单位体积传热面积和撤热能力。冷却系统的耐压程度高，解决了聚合釜大型化时撤热能力不足的问题。同时采用液氨直冷形式，     

碳酸钙水悬浮体蒸养釜的传热计算及优化

在蒸养釜工艺设计的基础上，通过传热方案的比较与计算，对蒸养釜的传热进行了优化。     

聚合釜传热性能的实验研究及数值模拟

基于CFD模拟与传热实验相结合的方法对5 L夹套聚合釜的传热性能进行研究。建立聚合釜的液固耦合稳态传热模型，获得釜内流体、夹套内流体及金属固体域内温度分布。开展传热实验对模拟结果进行验证，各对比点温度的最大相对误差在1%~5%范围内。通过模拟获得釜内外壁面传热系数及总传热系数，并关联出釜侧及夹套侧 Nu的经验式。结果表明：釜内流体温度分布方差始终在0.002以下，固体域内和传热边界层温度梯度较大，传热边界层厚度约3.8 mm；实验范围内，入口温度和反应放热量对釜内温度的影响显著，入口流速次之，搅拌转速影响最弱；夹套侧传热系数远小于釜侧传热系数，提高夹套侧传热系数是提升传热性能的关键；实验用聚合釜外表面散热量与内外温差呈正比，比例系数约为3.031 W·K ^-1。     

氯乙烯本体聚合传热测试与研究

为深入了解本体法PVC的聚合规律,进一步优化生产工艺和配方,对氯乙烯本体聚合预聚合釜、后聚合釜的传热和转化率进行测试。首先对氯乙烯本体聚合过程中的聚合放热规律和聚合釜传热性能进行测试和研究,然后对测试结果进行分析和总结。     

反应器清理过程中火灾爆炸事故树分析

反应器是化工生产中的关键设备,是指进行化学反应的设备。工业上所使用的化学反应器可分为釜式反应器、固定床反应器、流化床反应器等。由于反应器长周期运行或由于原料纯度、温度或压力等未控制好,反应器发生粘壁或结块,