反应釜电加热工艺的改进

本文对现行化工企业生产的反应釜电加热工艺进行了分析，设计了一套工艺方法以改进反应釜电加热工艺，经过生产实践应用后，取得显著效果，可为行业提供借鉴。 　　 　　
反应釜是用来进行化学反应的容器，规格各式各样，在化工生产中广泛被采用。根据具体使用不同反应条件而在材质、温度、压力等技术指标方面各有差异，加热方式也多种多样，如蒸汽、电加热、导热油等。在合成大漆行业中大都采用釜套内电热管加热导热油的加热方式，这种加热方式是把电热管均匀插布在釜套夹层中，夹层充满导热油，电热管直接加热导热油，导热油再将热能传递给釜内原料。这种加热方式的加热系统虽然具有外形简单、结构紧凑、操作方便的特点，但在生产过程中暴露出许多严重的缺陷。 　　 　　

1现有反应釜电加热工艺存在的缺陷 　　 　　
1．1易使导热油变质，影晌导热油的导热效率 　　 　　
原有反应釜电加热工艺如图l所示，其工作原理为：泵6将导热油泵入反应釜套内至满，满溢出的油从釜套上端回油管流回冷却储油罐7，停止泵油，电热管3、l0通电加热，根据化工产品的生产工艺要求（多个温度区段），需降温时，启动泵6，将冷却储油罐7的冷油泵入釜套内，热油从釜套上端回油管流经热交换器冷却后流回冷却储油罐7再冷却，完成一个工作循环。电加热工作时导热油静止的存放于反应釜套夹层中，电热管直接接触导热油加热，这时，在正常情况下电热管管表面温度可达500—800~C，由于局部高温使油炭化，使得导热油变质，影响导热油的导热效率继而影响导热油的闪点等安全参数，所以当油变质到一定程度时就不能继续使用。 　　 　　

1．2易造成导热油沉淀物使电热管报废 　　 　　
由于导热油的沉淀物下沉在底部，逐渐包裹起电热管，致使电热管表面的油沉淀物焦化，随着焦化物层的不断加厚，电热管的加热效率越来越低，电热管的表面工作温度越来越高，当电热管的表面温度超过其耐温极限时，电热管发生绝缘击穿继而发生爆裂，并引起短路或漏电，也使得该组电热管不能参与加热。 　　 　　
当电加热管组数坏到一定数量时就必须进行更换电热管维修了。例如：生产合成大漆的1．5t反应釜，有4000W和6000W电热管各9支，共分成6个电加热组，当发生3组失效时就无法进行生产，必须维修更换电热管。整个维修更换过程十分困难又耗时，首先是要放油，放油口5（见图1）反复被油沉淀物堵死，清理、放油反复多次才能将油放干；其次是清理油沉淀物，油炭化的颗粒沉淀到底部，由于反应釜套夹层是个狭小空间，清理导热油沉淀物十分困难；三是油要经过沉淀过滤后才能再投入使用，沉淀过程时间长。拆下来的电热管除爆裂断丝明确不能用的以外，尚“能用”的电热管通电后管壳体带电有100v—l6OV，用500~E欧表测量绝缘电阻仅为l～5兆欧，绝缘材料处于击穿状态，而新的电热管绝缘电阻在5005E欧左右。所以一旦维修，拆下的电热管将全部报废。 　　 　　

2技术改进 　　 　　
经过分析油沉淀物产生原因及油沉淀物产生的后果，对反应釜电加热工艺进行改进，创新性地设计出一套反映釜电加热新工艺。 　　 　　
2．1对油加热从静止状态改为流动状态 　　 　　
油在静止状态下加热，一方面传热效率不高加温时间长，另～方面油易炭化而变质，继而影响油的导热效率和安全参数（闪点）。因此，让油在流动状态下加热是解决问题的绝好方法。按这个思路，利用原设备的油冷却系统，连接抽油泵进油口和釜底放油口，正好形成一个油的流动回路，如图2所示。其工作原理为：在向电热管送电前，先将冷却储油罐前的出油阀门8关闭，打开反应釜底部放油口阀门9，开启抽油泵6，釜套内导热油即处于流动状态。在这里由于油循环泵出油管和反应釜底部回油管位置较低，应加缠裹绝热材料，以防止人员触碰灼伤以及减少油加热循环过程中能量损耗。 　　 　　
2．2改变导热油的冷却杂质沉淀过程 　　 　　
按旧工艺要求，反应釜每个生产周期的间歇时间（指非连续生产每釜批生产之间的间断时间），反应釜套内贮存有导热油，导热油在其中冷却和杂质沉淀，当这个时间达到lOh以上时，比如夜间不生产或几天不生产，杂质沉淀现象尤为严重，进入下一个生产周期再通电时，电热管壁极易形成焦化物包裹层。只有导热油的冷却杂质沉淀过程不在反应釜套内进行才能较好地解决这个问题，即每个生产周期结束后，如果需要停产达lOh以上时，便将反应釜套内导热油放净，此操作只需打开冷却储油罐前的出油阀门8和反应釜底部放油口阀门9如图2所示，油回到冷却储油罐中冷却和杂质沉淀，在进入下一次生产前，关闭反应釜底部放油口阀fJ9，将沉淀后较为洁净的油泵入反应釜套内。 　　 　　
经过2年多时间，对工艺改进后的油沉淀物产生量以及其影响程度进行跟踪观察得出：冷却储油罐内油沉淀物量很少，还没有到达应捞除的程度；电热管没有出现烧坏现象。 　　 　　

3结束语 　　 　　
通过深入企业了解生产加工过程，分析油沉淀物产生原因及油沉淀物产生的后果，创新性构思设计出反应釜电加热新工艺方法，并在生产中实施，经过2年多时间的跟踪观察，证实该项技术改造是成功的，效果十分明显。