攪拌器的運行安全

　　攪拌器的安全可靠是許多放熱反應、聚合過程等安全運行的必要條件。攪拌器的中斷或突然失效可以造成物料反應停滯、分層、局部過熱等。攪拌器的形式有槳式、渦輪式、推進式、框式(或錨式)、螺桿式及螺帶式等。選擇時，首先根據攪拌器形式與釜內物料容積及黏度的關系進行大致的選擇，如圖3—4所示和表3—5進行確定。也可以查有關標準系列手冊確定。攪拌器的材質可根據物料的腐蝕性、黏度及轉數等確定。

　　確定攪拌器尺寸及轉速n；計算攪拌軸功率；計算攪拌器實際消耗功率；計算攪拌器的電機功率；計算攪拌軸直徑。

　　1 傳熱安全

　　1．反應器換熱方式及選擇  選擇釜的換熱主要有夾套、內冷、外冷、溶劑蒸發、回流冷卻和直接加冷溶劑等方式。

　　(1)夾套  是應用最廣的方式。具有結構簡單，不影響釜內流型等優點，所不足的是換熱面積較小，傳熱系數不大。近年來采用了夾套內加螺旋板、安裝噴嘴等方法來增加傳熱系數。

　　(2)內冷管  當需要較大傳熱面積而夾套傳熱面積不足時，可在釜內增設列管、盤管、燭形換熱管(插套式)等。但對容易粘壁、結疤的物料，釜內盡量不加或少加內冷管。

　　(3)外冷裝置  有兩種形式。物料外循環——將物料引出釜外經換熱后又重新返回釜內，反復循環以調節釜溫。對于低溫粘壁、結塊的物料不宜使用這種方法，防止堵塞管道。溶劑蒸發回流——溶劑或反應物在反應溫度下汽化吸收熱量，蒸汽在、釜外冷凝器中冷凝回流。若蒸汽中夾帶有惰性氣體應當排除。

　　(4)加冷卻劑  通過冷卻劑(或稀釋劑或反應物料)來吸收熱量從而達到調溫的目的。使用冷料來達到反應釜內自冷卻，還有助于克服高黏度物料傳熱不易的困難。但是，冷卻劑會使反應物濃度降低，導致設備生產能力減小而溶劑回收費用增加，所以此法只適用于特殊情況。

　　上述各種方法的選擇決定于：傳熱面積是否容易被沾染而需要清洗；所需傳熱面積的大小；傳熱介質泄漏可能造成的損害；傳熱介質的溫度和壓力。

　　2．安全傳熱面積  影響傳熱的因素有：釜的高徑比，換熱介質的進出口溫度與流速，傳熱形式等。收集必要的數據即可利用傳熱方程式(3—5)來計算傳熱面積A。  

式中  Q——單位時間加入或取出的熱量，kJ／h；

　　Δt——載熱體與反應物的溫度差，K；

　　K——傳熱系數，kJ／(m ²．h．K)。

　　2軸密封裝置

　　防止反應釜的跑、冒、滴、漏，特別是防止有毒害、易燃介質的泄漏，選擇合理的密封裝置非常重要。密封填料可能選擇錯誤與反應物反應導致反應器爆炸；機械密封由于安裝缺陷大量溶劑泄漏發生爆炸。密封裝置主要有如下兩種。

　　(1)填料密封  優點是結構簡單，填料拆裝方便，造價低。但使用壽命短，密封可靠性差。

　　(2)機械密封  優點是密封可靠(其泄漏量僅為填料密封的1％)，使用壽命長，適用范圍廣、功率消耗少。但其造價高，安裝精度要求高。