在涂料工業(yè)中反應釜被用來制備油性樹脂清漆和醇酸樹脂。所 用的這類反應釜容量規(guī)格 從1立升到幾噸都有觀貨供應。小規(guī)格的反應釜是用玻璃做的，大規(guī)格的則用不銹鋼制成。 

設計

反應釜多半都設計成圓柱形，其徑/長比為0.66/1.0。其頂和底制成碟狀。頂蓋用凸緣狀 的法蘭固定，底則焊接在殼體上。

頂蓋上設有若干個開口如人孔、攪拌桿及熱電偶等。反應釜的加熱方式有如下幾種。

a）用煤、木材、燃油在底部直接加熱。

b）用電熱元件在外側(cè)加熱或用循環(huán)熱媒在夾套內(nèi)加熱。

c）浸入的盤管通熱油加熱。

反應物料

在反應中常用的反應物料有：

1、相容或不相容的液體。液體的混合很容易通過攪拌或機械混合來實現(xiàn)，反應混合物的傳 熱是通過對流進行的。

2、液體與適當粒徑的固體反應物的非均相混合。在這種情況下借助混合器不可能將這些 物 料*混合?；旌献饔昧σ幌?，固體物料便會沉淀到釜底形成一不導熱的物料層并出現(xiàn)下 述現(xiàn)象：

·固體反應物炭化，
·混合物顏色變深，
·炭化的物料浪費了，
·熱能和時間浪費了，
·聚合反應不均勻，
·聚合物成分不均勻，
·由于物料和能量的浪費而影響生態(tài)環(huán)境。

為了避免出現(xiàn)這些問題，可以分兩步多次添加反應物料：

a）*步先將液體反應物料加到反應釜中將介質(zhì)溫度加熱到稍高于反應溫度或固體反應物的 熔點。

b）在不斷攪拌的情況下慢慢添加固體反應物讓它不斷反應或溶解，避免發(fā)生沉淀。但是這種 速度不可能保持，有時還會發(fā)生沉淀和結(jié)焦的現(xiàn)象。而且這樣需要很長時間才能完成反 應。

新的設計概念

為了避免上述固體反應物料沉淀到釜底的情況發(fā)生，設計了一種新的反應釜。反應釜的基 本設計和加熱方式保持不變。主要的變化是改進反應釜底。

因為所有的問題都是因為固體反應物料沉淀到釜底造成的。那么主要的解決辦法是要在即 使沒有混合或攪拌的情況下也要避免發(fā)生沉淀。這可通過加進一個輔助的釜底而實現(xiàn)，該輔 助的底比實際的稍高一點，留出3～10厘米的間隙。這樣固體反應物將沉淀在這個輔助的底 上，而不會在實際的反應釜底上形成絕熱層。通過釜底間隙間的對流作用熱傳遞將是連續(xù)均 勻的。

輔助的釜底用高強度不銹鋼（SS314）制成，上面帶有許多小孔，孔徑比反應物料的粒徑略小 。將這種篩網(wǎng)切成圓形。其邊緣向下彎曲作支撐。當固體反應物料負荷 很重時，輔助底下 面可以加一個5～10厘米寬的金屬環(huán)作為支承。

這樣便可避免固體物料集中在釜底，因過熱而引起的物料炭化，產(chǎn)物顏色變深。

這種金屬篩網(wǎng)可從市埸上購到，對于50～100立升的小反應釜也可以自己設計制造。大規(guī)格 的反應釜則可請反應釜制造廠加工。
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實驗

在我們的實驗室完成了一個有代表性的實驗，下述結(jié)果已得到認可（表1）。

表1

實驗號 1 2
反應釜規(guī)格 10升 25升
反應物料
液體-乙醇和水 5kg 12kg
固體-顆粒狀聚酰胺 1kg 2.4kg
物料粒徑 3～5mm 3～5mm
加入方式 現(xiàn)埸加入 現(xiàn)埸加入
加熱介質(zhì) 水浴 水浴
反應類型 回流溶解 回流溶解
反應時間 8小時 10小時
物料沉淀量 200～300g 500～200g
新方法
所用篩網(wǎng)規(guī)格2×2mm 2×2mm
反應物料加入方式 現(xiàn)埸加入 現(xiàn)埸加入
加熱介質(zhì) 水浴水浴
在回流下的反應時間 75分鐘 60分鐘

結(jié)果

沉淀 無無

透明度 * *

從上表可以看出，反應時間大大縮短。

結(jié)論

這項設計改進可適用于所有的反應容器，在樹脂、清漆及其他類似的工業(yè)中可以大量節(jié)省能 源、人力、時間和費用。

本項設計已申請。