反應(yīng)釜的傳熱夾套一般由普通碳鋼制成,夾套上設(shè)有水蒸汽、冷卻水或其他加熱、冷卻介質(zhì)的進(jìn)出口。如果加熱介質(zhì)是水蒸汽,則進(jìn)口管應(yīng)靠近夾套上端,冷凝液從底部排出;如果傳熱介質(zhì)是液體,則進(jìn)口管應(yīng)安置在底部,液體從底部進(jìn)入,上部流出,使傳熱介質(zhì)充滿整個(gè)夾套的空間。這樣,不但能提高傳熱介質(zhì)的流速,改善傳熱效果,而且能提高反應(yīng)器外抗壓的強(qiáng)度和剛度。
隨著反應(yīng)器容積的增大,光靠夾套已很不夠,常常要在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置附加傳熱擋板。傳熱擋板既可以增加傳熱面積,移走熱量,又可強(qiáng)化攪拌效果,起破壞渦流控制流型的作用。起結(jié)構(gòu)型式很多,常見的有D形折流擋板、指形、套管式、環(huán)形管、橢圓形管式擋板等。擋板的傳熱系數(shù)比夾套的傳熱系數(shù)達(dá)得多,因?yàn)槠渲欣鋮s水流速大,管壁薄,物料在擋板表面的給系數(shù)也大,所以總的傳熱系數(shù)值大。
實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)釜是以液體為主體的攪拌操作,常常將被攪物料分為液-液、氣-液、固-液、氣-液-固等四種情況。攪拌既可以是一種自力的流體力學(xué)范疇的單元操作,以促進(jìn)混合為重要目的,如進(jìn)行液-液混合、固-液懸浮、氣-液分散、液-液乳化等;實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)釜又每每是完成其他單元操作的需要手段,以促進(jìn)傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)為重要目的,如進(jìn)行流體的加熱與冷卻、萃取、吸取、消融、結(jié)晶、聚合等操作。 概括起來(lái),實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)釜攪拌設(shè)備的操作目的重要體現(xiàn)為以下四個(gè)方面:1.使不互溶液體混合均勻,制備均勻混合液、乳化液優(yōu)化,強(qiáng)化傳質(zhì)過(guò)程; 2.使氣體在液體中充分分散,強(qiáng)化傳質(zhì)或化學(xué)反應(yīng);3.實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)釜制備均勻懸浮液,促使固體加速消融、萃取或液-固化學(xué)反應(yīng);4.強(qiáng)化傳熱,防止局部過(guò)熱或過(guò)冷。