毕业论文课题相关文献综述
1.1 课题背景及其意义
反应器(或称反应釜)是化工生产中常用的典型设备,种类很多。在十七世纪和十八世纪化学工业之初,大部分化学反应器是间歇的。火药、铁和肥皂的生产就是经典例子。在二十世纪化工行业快速增长的时期,连续反应器被证明在许多反应系统中更经济,因而被开发用于许多反应。然而,间歇式反应器在能量方面对一些反应有很多优点,因此它继续被广泛地使用。两个经典的例子是聚合反应和发酵。间歇式聚合反应器允许聚合物产品具有更窄的分子量分布。
间歇式反应器也经常被用在产量较少的情况下,例如某些特殊的化学反应。间歇式反应器的使用是相当灵活的,它可用于生产各种在同一容器中的不同条件的不同产品。对于产量较少的情况,间歇式反应器的投资成本更低[1]。
由于化学反应过程伴随有化学和物理现象,涉及能量、物料平衡,以及物料、动量、热量和物质传递等过程,因此,化学反应器的操作一般比较复杂。反应器的自动控制直接关系到产品的质量、产量和安全生产。在反应器结构、物料流程、反应机理和传热传质情况等方面的差异,使反应器控制的难易程度相差很大,控制方案也差别很大[2]。
按反应器进出物料状况可将反应器分为间歇式反应器和连续式反应器。间歇式反应器是将反应物料分次或一次加入反应器中,经过一定反应时间后取出反应中所有的物料,然后重新加料再进行反应。即在反应过程中,反应物料一般处于与外界只有热量交换而无物料交换的封闭状态,这就使得反应前期与反应后期的反应强度差别很大,也就是说对象的特性随着反应的进行而不断改变。如果是强放热反应,这种差别更大。另外,由于反应器的工艺过程是间歇的,这使得他比连续式反应器更难于控制。反应器温度控制系统的优劣直接关系到产品的质量,对生产过程有十分重要的影响[3]。
1.2 间歇式反应器的特性分析
间歇式反应器如图1.2.1所示。
图1.2.1
间歇式反应器是一种间歇的按批量进行反应的化学反应器,液体物料在反应器内完全混合而无流量进出。采用间歇操作的反应器叫做间歇反应器,其特点是进行反应所需的原料一次装入反应器,然后在其中进行反应,经一定的时间后,达到所要求的反应程度便卸除全部反应物料,其中主要是反应产物以及少量未被转化的原料。
1.2.1 间歇式反应器工艺流程简介
