引言
在实践中,“反应”和“蒸馏” 过程连续发生,所以在相同的设备内,初始材料反应后生产希望的产物,然后这些产物通过蒸馏分离。
采用衬玻钢材或不锈钢材质的大搅拌反应器,配有由硼硅玻璃 3.3 制成的蒸馏附件,这种反应器是一种很有优势的解决方案,已经在化工和制药行业成功应用很多年。特别是在高精炼和高纯度产品(例如精细化工产品、植物保护剂、维生素和药物)的生产中,硼硅酸盐玻璃3.3作为一种惰性、无金属和耐腐蚀能力很强的材料,具有重要的地位。采用由硼硅玻璃 3.3 制成的顶置结构,适合反应和蒸馏/精馏,可用于容积达 10,000 升的反应釜(不锈钢或衬玻)。
反应釜附件适合不同的工艺过程,例如:
- 在回流条件下沸腾
- 蒸馏
- 纯水蒸馏
- 精馏
设备在大气压或真空运行,大多数是间歇运行,也可连续运行。
反应釜附件可通过PTFE波纹管直接与反应器的蒸气出口柔性连接或横向偏离蒸气出口。反应釜附件安装在反应釜旁边的独立结构中。该结构可以根据可用的空间条件单独调整,并在反应釜盖上留有所需的自由空间,用于搅拌器单元、加充管、照明、视镜和安全阀等。由于硼硅玻璃 3.3 是透明的,所以工艺过程随时可通过目视检查后控制,以提高生产的安全性和可靠性。
应用举例
不同应用的各种设计举例:
- 采用盘管式热交换器的在回流下沸腾和蒸馏
- 采用管壳式热交换器的在回流下沸腾和蒸馏
- 采用相分离的蒸馏
- 真空蒸馏
- 精馏
采用盘管式热交换器的在回流下沸腾和蒸馏
此例表明,具有上升冷凝的反应釜附件是指蒸气沿着热交换器 W1 向上移动,并冷凝。向下流动的冷凝物在其沸腾温度下离开冷凝器 W1。根据 W2 上方阀门的ON/OFF位置,冷凝物被引回到反应器或被带走。
反应釜附件可根据工艺要求配备测量和控制装置。
大多数情况下,只需以下测量仪器即可:
- 温度计(Pt100) - 蒸气管路
- 带局部显示的流量计 - 馏分流量
- 带局部显示的压力表 - 蒸气管路
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采用壳管式热交换器的在回流下沸腾和蒸馏
采用管壳式热交换器可实现相同的工艺过程功能。它们可卧式安装,以减小所需要的高度。传热速率较高,管壳式热交换器的尺寸较大,所以也适合比盘管式热交换器所采用的反应釜更大的反应釜。
反应釜附件可根据工艺要求配备测量和控制装置。大多数情况下,只需以下测量仪器即可:
- 温度计(Pt100) - 蒸气管路
- 带局部显示的流量计 - 馏分流量
- 带局部显示的压力表 - 蒸气管路
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采用相分离的蒸馏
除了上述装置外,这种配置还包括了馏分的分相釜。当馏分形成两相作为酯化、水蒸馏和异质共沸期间除水的馏分时,可使用这种设置。分相器可调整中间相以及轻相和重相分离抽出物。轻相或重相都可选择性地引回反应釜或抽出。
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真空蒸馏
这种设置中,蒸气进入冷凝器 W1,沿着热交换器 W1 向下流动。与上流式凝结相反,下降式凝结的原理的凝结物流出温度低于其沸点。这对真空蒸馏特别有利,因为它减少了冷凝器出来的蒸气量,所以如果没有跳过,运行温度比 W1 更低的馏分冷却器 W2 和后冷却器(W3)尺寸可更小。冷凝物可抽出,也可回到反应器。当然,也可采用在回流下沸腾,但不一定总是有好处,因为回流冷却到馏分的沸点以下,并使反应器内的物质冷却。另一方面,如果反应热量从反应混合物中带走用于控制反应,这也是一个优势。
安装附加的替代接收器,在真空蒸馏期间,可吸收馏分。
部分附件可根据客户要求和工艺要求配备测量和控制装置。
一般情况下,包括以下测量仪器
- 温度计(Pt100) - 蒸气管路
- 带局部显示的流量计 - 馏分流量
- 带局部显示的压力表 - 蒸气管路
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精馏
使用在冷凝器 W1 与反应器 R1 之间装有一台回流分隔器的填料塔 C1,比较接近沸点的蒸发物质可通过精馏相互分离。塔高和塔内件的类型可按分离问题和可用高度解决。为了保证通用耐腐蚀能力的优势,他们的长处就在于采用硼硅玻璃 3.3 或 PTFE 材质。我们的塔内件品种非常齐全:
- 泡罩塔盘
- Raschig圈
- 结构填料 DURAPACK®
- 也可根据工艺过程要求,还可使用由其它材料【例如金属、塑料(PP、PVDF等)、陶瓷】制成的任意类型和结构填料。
回流被送入填料床上方的塔内。抽出的馏分通过后续的馏分冷却器(W2)冷却,最后收集到接收器中。回流与精馏所需要的吸收馏分之比,由与电子计时器或过程控制系统相连接的磁控回流分隔器设置。
根据可用的高度要求的冷凝量,可使用管壳式或盘管式热交换器。
标准仪器仪表涵盖多种应用:
- 3种温度测量值(Pt100) - 蒸气管路进口、蒸气管路出口和馏分流
- 流量测量值 - 馏分流
- 压力 - 蒸气管路
- 回流比的电子计时器
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