聚乙烯搅拌反应釜的设计开题报告(3)
3.1.4 新型宽黏度域搅拌叶轮
传统上，搅拌叶轮也可按适用范围分为适用于低黏度流体的和适用于高黏度流体的。然而在很多聚合反应中，起初物料是低黏度流体，随反应的进行，黏度越来越高，变成了高黏度物流，因此开发适用黏度范围很宽的搅拌叶轮也是改进搅拌混合技术的重点。
日本住友重机、三菱重工等公司开发了最大叶片式、泛能式和叶片组合式等搅拌桨[7]。它们都有一个共同的特点，即叶轮在搅拌槽纵剖面上的投影面积占槽纵剖面面积的很大比例，大叶片不仅使槽壁的局部传热膜系数较均匀，也提高了传热膜系数。
3.1.5 其他新型搅拌混合设备
近年来欧洲和日本开发了很多种适用于高黏物系和超高黏物系的卧式自清洁搅拌设备。卧式双轴全相型搅拌机就是典型的一例，它的左边一根是主搅拌轴，另一根为清洁轴，清洁轴以主搅拌轴的4倍转速进行旋转，通过2根轴上的元件相互啮合，使搅拌器具有自清洁功能。荷兰的Twente大学基于声学和空洞作用的基本原理，将超声波技术应用于清洗纺织品，研制了一种实用机械装置[11]。
另外，北京燕山石油化工有限公司设计院针对在大直径、低转速和介质较黏稠的场合，设计了一种复合式搅拌器，很好地解决了无法配备大功率的电机，及制造、检修以及安装的困难等问题[12]。
3.2 反应釜的密封技术
3.2.1 机械密封的应用
丹东轻化工研究院在90年进行新产品试生产时，选用了一台300L的搪玻璃反应釜，密封装置为填料密封。生产工艺要求釜内温度保持在60~65℃，反应压力不超过0.2MPa。实际生产时，当温度升高以后， 物料发生反应，压力逐渐升高，当釜内压力接近0.2MPa时，搅拌轴上的填料密封部分就开始发生泄漏，使变为气相部分的物料跑掉，反应无法继续进行。分析原因，是因为搪玻璃搅拌轴不圆及安装偏差，搅拌转动以后，造成了密封不严密。当物料发生反应， 压力升高时，泄漏加剧，影响了反应继续进行。
为此，决定将原填料密封改为机械密封。通过对各种型号机械密封结构的对比及分析，选用了外装式波纹管机械密封，动环材料为聚四氟乙烯，静环为Al2O3陶瓷并仍采用原搪玻璃搅拌轴，且不加套，既经济又简单。经改为机械密封后， 顺利完成了新产品的试生产。后来其它品种生产时，也都没有发生泄漏， 效果很好[13]。
3.2.2 填料密封的发展和方向
填料－即用以作为填充物的材料，密封填料就是把与工况和工作介质性能相适应的材料填塞在泄漏通道内，以阻止工作介质外泄和外部大气内漏之物料。填料密封是用填料防止内外泄漏的密封方法，它属径向接触式密封范畴。按工作原理的不同可以分为填塞型软填料密封和成型填料密封。
填料密封的轴套应考虑表面硬化，如涂敷耐磨层，以延长使用寿命，提高整个密封系统耐久性和可靠性。密封件应满足介质和介质压力的要求，使径向抱紧力沿轴向均匀分布，与介质压力分布相近，以保证填料的密封性和耐久性。根据介质的压力、温度和轴（或杆）的速度大小，考虑冷却和润滑条件，以散除摩擦产生的热量，保证填料密封有良好的工作环境。密封结构应保证填料磨损时能及时补紧，应尽可能考虑采取自动补紧措施；应保证填料拆装方便，以便及时更换填料，缩短时间，确保设备长时间运转。
3.3 反应釜控制技术的现状
反应釜是化工生产中的一种十分常见的反应容器。在十几年前，反应釜的控制几乎完全是靠手工操作。手工操作不仅操作工的劳动强度大，控制精度不高，且操作不当，极易引发安全事故。近年来，随着电子技术和自动控制理论的发展，人们开始研究各种反应釜自动控制装置。在我国，目前也出现了一些反应釜智能控制器的研发与应用。早期的反应釜自动控制系统较为简单，大多是使用一些单元组合仪表组成位式控制装置，由于化学过程中存在较严重的非线性和时滞性，这种简单的控制方式难以达到预期的控制精度，且往往因出现超调而导致失误。后来有人使用PLC作为控制器，较大地提高了控制精度，但这种控制方式难以适用较复杂的过程控制，在通信和管理方面也存在很多缺点。近年来，以微控制器或工业微机为核心的各种智能控制系统成为反应釜过程控制的主流。
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