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釜式反应器的结构
釜式反应器又称:槽型反应器或锅式反应器
一种低高径比的圆筒形反应器，用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。
反应器内常设有搅拌（机械搅拌、气流搅拌等）装置。
在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶。
在反应过程中物料需加热或冷却时，可在反应器壁处设置夹套，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热。
操作时温度、浓度容易控制，产品质量均一。
在化工生产中，既可适用于间歇操作过程，又可用于连续操作过程；可单釜操作，也可多釜串联使用；但若应用在需要较高转化率的工艺要求时，有需要较大容积的缺点。
通常在操作条件比较缓和的情况下，如常压、温度较低且低于物料沸点时，釜式反应器的应用最为普遍。
一、釜式反应器基本结构
釜式反应器的基本结构主要包括: 反应器壳体、搅拌装置、密封装置、换热装置、传动装置。
壳体结构：一般为碳钢材料，筒体皆为圆筒型。
釜式反应器壳体部分的结构包括筒体、底、盖（或称封头）、手孔或人孔、视镜、安全装置及各种工艺接管口等。
封头；反应釜的顶盖，为了满足拆卸方便以及维护检修。
平面形：适用于常压或压力不高时；
碟形：应用较广。
球形：适用于高压场合；
椭圆形：应用较广。
锥形：适用于反应后物料需要分层处理的场合。
手孔、人孔：为了检查内部空间以及安装和拆卸设备内部构件。
视镜:观察设备内部物料的反应情况，也作液面指示用。
工艺接管:用于进、出物料及安装温度、压力的测定装置。
夹套式机械搅拌反应釜设计计算说明书
夹套式机械搅拌反应釜是化工生产中常用的一种反应器，它能够在一定的温度、压力和搅拌条件下进行化学反应，多用于制备溶液、悬浮液和浆料等。
下面我们来介绍一下夹套式机械搅拌反应釜的设计、计算以及需要注意的问题。
首先，反应釜的设计要考虑反应液体的性质、反应条件、生产规模以及其他实际操作需求。
设计时需要确定反应釜的体积、夹套的面积、搅拌器的形式和转速、进、出料口的位置和尺寸等参数。
其次，计算夹套的面积应根据反应液体体积、夹套内部介质温度和外部冷却介质温度来确定。
夹套面积可以根据套管的长度和内径来计算，也可以根据实际使用需求进行选择。
夹套定温区的温差应该尽量缩小，以提高搅拌器对反应液体的混合效果。
再次，搅拌器的选择应根据反应液体的性质，是否易结晶、是否具有高黏度等来确定。
搅拌器的形状也应考虑到热传递和质量传递等方面的因素。
最后，需要注意反应釜的安全操作和维护。
反应釜在使用时需要注意反应液体的温度、压力和化学性质等因素，确保运行过程中不发生安全事故。
此外，反应釜在使用过程中会产生摩擦和磨损，因此需要定期对设备进行维护和保养，保证正常使用。
在停机时，应当进行充分的清洗和消毒，以防止残留物污染下一次生产。
总之，夹套式机械搅拌反应釜的设计、计算和维护，对于化工生产过程中的实际应用具有重要意义。
我们应该认真对待反应釜的使用和维护，避免出现不必要的安全事故，保证生产过程的稳定性和安全性。
釜式反应器的结构组成釜式反应器主要由釜体、传热装置、搅拌装置、传动装置、轴封装置及各种工艺接管组成。
1、釜体釜体提供反应所需空间。
由壳体和上、下封头组成，其高与直径之比一般在1-3之间。
在加压操作时，上、下封头多为半球形或椭球形；而在常压操作时，上、下封头可做成平盖。
为了放料方便，下底也可做成锥型。
2、传热装置传热装置，作用是满足反应所需温度，其种类多种多样。
（一）夹套传热夹套是指在容器壁外面加上的一个外套。
可通过加入热介质如蒸气、热水或热油等来加热容器内(或管道内)物料，也可通入冷却介质如冷却水或其他冷却流体来冷却容器内(或管道内)的物料。
（二）蛇管传热适用于传热面积大，单靠夹套传热面积不能满足要求的反应釜，或者反应器内衬有橡胶的反应釜。
（三）列管传热对于大型反应釜，需高速传热时，可在釜内安装列管换热器。
其具有换热面积大，传热效果好，结构简单，操作弹性大的优点。
（四）外部循环式传热当夹套和蛇管传热面积不能满足工艺要求，或者无法在反应器内安装蛇管、夹套，而传热面积不能满足工艺要求时，可以通过泵将反应器内的料液抽出，经外部换热器换热后再循环回反应器中。
（五）回流冷凝式传热将反应器内产生的蒸汽通过外部冷凝器加以冷凝，冷凝液返回反应器中。
3、搅拌装置包括搅拌器、搅拌轴等。
搅拌器：推动静止的液料运动，维持搅拌过程所需的流体流动状态，以达到搅拌的目的。
搅拌器的种类有很多，下图为常见的搅拌器样式。
搅拌装置的选型1、按物料粘度选型（1）对于低粘度液体，应选用小直径、高转速搅拌器，如推进式、涡轮式；（2）对于高粘度液体，就选用大直径、低转速搅拌器，如锚式、框式和桨式。
2、按搅拌目的选型（1）对低粘度均相液体混合，主要考虑循环流量，各种搅拌器的循环流量按从大到小顺序排列：推进式、涡轮式、桨式。
（2）对于非均相液-液分散过程，首先考虑剪切作用，同时要求有较大的循环流量，各种搅拌器的剪切作用按从大到小的顺序排列：涡轮式、推进式、桨式。
三合一反应釜内部结构三合一反应釜是一种多功能的化学反应设备，其内部结构设计合理，能够满足不同反应的需求。
本文将从反应釜的外壳结构、内部反应室及搅拌装置三个方面来详细介绍三合一反应釜的内部结构。
一、外壳结构三合一反应釜的外壳采用高质量不锈钢材料制成，具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能。
外壳结构主要包括反应釜本体、夹套和绝热层。
反应釜本体是反应的主要容器，夹套用于加热或冷却反应物，绝热层则可以有效地减少能量损失。
二、内部反应室三合一反应釜的内部反应室主要由反应釜本体、反应器盖和反应器底部组成。
反应釜本体是反应物的容器，通常采用圆筒形状，具有较大的容积。
反应器盖上设有进料口、放料口、压力表和温度计等装置，方便操作和监测反应过程。
反应器底部则配备有排料阀和底部搅拌装置，用于控制反应物的排放和搅拌。
三、搅拌装置三合一反应釜的搅拌装置是保证反应物充分混合和传质的关键部分。
常见的搅拌装置有桨叶式搅拌器、锚式搅拌器和螺旋搅拌器等。
这些搅拌器能够有效地将反应物均匀地搅拌，加快反应速度和提高反应效果。
搅拌装置通常由电机、减速机和搅拌器组成，具有稳定可靠的性能。
在实际应用中，三合一反应釜可以实现多种不同类型的反应，如溶解、合成、聚合等。
其内部结构设计合理，使得反应过程更加稳定和高效。
同时，三合一反应釜还具有温度、压力和搅拌速度等参数可调节的特点，能够满足不同反应条件的要求。
三合一反应釜的内部结构是由外壳结构、内部反应室和搅拌装置组成的。
这种结构设计合理，能够满足不同类型反应的需求，具有良好的反应效果和操作性能。
在化学工业中，三合一反应釜被广泛应用于各种化学反应过程中，发挥着重要的作用。
反应釜搅拌器的分类与选型和特点搅拌器是反应釜关键部件之一，根据釜内不同介质的物理学性质、容量、搅拌目的等选择相应的搅拌器，对促进化学反应速度、提高生产效率能起到很大的作用。
掌握搅拌器的分类及适用场合有助于选择合适的搅拌器，达到更好的反应效果，跟小编学起来吧！反应釜的应用反应釜是广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器。
反应釜的组成反应釜由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成。
1.反应釜的壳体壳体由圆形筒体，上盖、下封头构成。
上盖与筒体联接有两种方法，，一种是盖子与筒体直接焊死构成一个整体;另一种形式是考虑拆卸方便，可用法兰联接。
上盖开有人孔、手孔和工艺接管等。
2.反应釜的搅拌装置在反应釜中，为加快反应速度、加强混合及强化传质或传热效果等，反应釜一般都装有搅拌装置。
它由搅拌器和搅拌轴组成，用联轴器与传动装置连成一体。
3.反应釜的密封装置在反应釜中使用的密封装置为动密封结构，主要有填料密封和机械密封两种。
反应釜搅拌器的分类与选型反应釜搅拌器的作用使物料混和均匀，强化传热和传质，包括均相液体混合；液-液分散；气-液分散；固-液分散；结晶；固体溶解；强化传热等。
反应釜搅拌原理搅拌器是实现搅拌操作的主要部件，其主要的组成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施加给液体，并促使液体运动。
搅拌器旋转时把机械能传递给流体，在搅拌器附近形成高湍动的充分混合区，并产生一股高速射流推动液体在搅拌容器内循环流动。
反应釜搅拌影响因素液体在设备范围内作循环流动的途径称作液体的“流动模型”，简称“流型”。
流型与搅拌效果、搅拌功率的关系十分密切。
流型取决于搅拌器的形式、搅拌容器和内构件几何特征，以及流体性质、搅拌器转速等因素。
轴向流流体流动方向平行于搅拌轴，流体由桨叶推动，使流体向下流动，遇到容器底面再向上翻，形成上下循环流。
径向流流体流动方向垂直于搅拌轴，沿径向流动，碰到容器壁面分成二股流体分别向上、向下流动，再回到叶端，不穿过叶片，形成上、下二个循环流动。
课程设计说明书设计题目夹套搅拌反应器设计学生学号专业班级指导老师耿绍辉化工设备基础Nefu.20121228目录第一章设计方案简介1.1反应釜的基本结构1.2反应釜的机械设计依据第二章反应釜机械设计的内容和步骤第三章反应釜釜体的设计3.1 罐体和夹套计算3.2厚度的选择3.3设备支座3.4手孔3.5选择接管、管法兰、设备法兰第四章搅拌转动系统设计4.1转动系统设计方案4.2转动设计计算：定出带型、带轮相关计算4.3选择轴承4.4选择联轴器4.5罐体搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计4.6电动机选择第五章绘制装配图第六章绘制大V带轮零件图第七章本设计的评价及心得体会第八章参考文献第一章设计方案简介搅拌设备在石油、化工、食品等工业生产中应用范围很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产或多或少地应用着搅拌操作，化学工艺过程的种种物理过程与化学过程，往往要采用搅拌操作才能得到好的效果。
搅拌设备在许多场合时作为反应器来应用的，而带搅拌的反应器则以液相物料为特征，有液-液、液-固、液-气等相反应。
搅拌的目的是：1、使互不相溶液体混合均匀，制备均匀混合液、乳化液、强化传质过程；2、使气体在液体中充分分散，强化传质或化学反应；3、制备均匀悬浮液，促使固体加速溶解、浸取或发生液-固化学反应；4、强化传热，防止局部过热或过冷。
所以根据搅拌的不同目的，搅拌效果有不同的表示方法。
搅拌操作分为机械搅拌和气流搅拌。
气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生搅拌作用，或使气泡群以密集状态上升借所谓气升作用促进液体产生对流循环。
与机械搅拌相比，仅气泡的作用对液体所进行的搅拌时比较弱的，所以在工业生产，大多数的搅拌操作均是机械搅拌。
本设计实验要求的就是机械搅拌搅拌器设备的设计遵循以下三个过程：1根据搅拌目的和物理性质进行搅拌设备的选型。
2在选型的基础进行工艺设计与计算。
3进行搅拌设备的机械设计与费用评价。
在工艺与计算中最重要的是搅拌功率的计算和传热计算。
夹套搅拌反应器设计任务书一、设计内容设计一台夹套搅拌反应器。
二、设计参数和技术特性指标见附表1。
三、设计要求1.进行罐体和夹套设计计算；2.选择支座形式；3.手孔校核计算；4.选择接管、管法兰、设备法兰；5.进行搅拌传动系统设计；（1）进行传动系统方案设计；（2）作带传动设计计算：定出带型，带轮相关尺寸；（3）选择轴承；（4）选择联轴器；（5）进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计；6.选择轴封形式；7.绘制装配图（1#）；8.大V带轮零件图（3#）；9.编制技术要求；10.编写设计说明书。
（1）封面；（2）目录；（3）任务书；（4）设计计算：要有详细的设计步骤及演算过程；（5）对本设计的评价及心得体会；（6）用B5大小纸书写。
表 1夹套反应釜设计任务书简图 设计参数及要求容器内 夹套内工作压力， Mpa<2.2 <2.3 设计压力， MPa2.2 2.3 工作温度， ℃<150 <200 设计温度， ℃150 200 介质 有机溶剂 蒸汽或水全容积，m 操作容积， 3 3.83.04 m传热面积， 3 ≥6 m2 腐蚀情况 推荐材料 微弱Q235-A推进式搅拌器型式 搅拌轴转 210 3.4 速，r/min轴功率，kW接管表公称尺寸 符号 连接面形式 用途 DN25 2580 65 25 40 25 ab cdef突面 突面 蒸汽入口 加料口 视镜 凹凸面 突面 温度计口 空气口 放料口 水出口 突面 突面 g突面 h 100 突面 手孔目录1.夹套反应釜的结构 (5)1.1夹套反应釜的功能和用途...................................1.2夹套反应釜的反应条件.....................................2.设计标准 (6)3.设计方案的分析和拟定 (6)4.各部分结构尺寸的确定和设计计算.............................. - 8 -4.1罐体和夹套的结构设计.....................................4.1.1罐体几何尺寸计算.................................. - 9 -4.1.2夹套几何尺寸计算................................. - 10 -4.2夹套反应釜的强度计算.....................................4.2.1强度计算(按内压计算强度) (12)4.2.2稳定性校核(按外压校核厚度) (14)4.2.3水压试验校核 (17)4.3反应釜的搅拌器...........................................4.3.1搅拌装置的搅拌器 (18)4.3.2搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (19)4.3.3搅拌装置的搅拌轴设计 (19)4．4反应釜的传动装置设计....................................4.4.1常用电机及其连接尺寸 (21)4.4.2釜用减速机类型、标准及其选用 (22)4.4.3 V带减速机 (22)4.4.4凸缘法兰 (24)4.4.5安装底盖 (25)4.4.6机架 (25)4.4.7联轴器 (27)4.5反应釜的轴封装置设计.....................................4.5.1填料密封 (27)4.5.2机械密封 (28)4.6反应釜的其他附件设计 (29)4.6.1支座 (29)4.6.2手孔和人孔 (30)4.6.3设备接口 (30)5.设计小结................................................... - 31 -6.参考文献 (36)设计说明书1.夹套反应釜的结构夹套反应釜主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。
釜式反应器的结构、分类以及选型釜式反应器在有机化工生产和精细化工生产中应用十分广泛。
不但用于酯化反应、皂化反应这样的均相反应，而且也广泛用于除气相反应以外的几乎所有的反应，如液相、液液相、液固相、气液固相反应等。
01 釜式反应器结构釜式反应器也称反应釜，它主要由搅拌器、罐体、夹套、压出管、人孔、轴封、传动装置和支座等部分构成。
1—搅拌器、2—罐体、3—夹套、4—搅拌轴、5—压出管、6—支座、7—人孔、8—轴封、9—传动装置02 装填系数1）装填系数一般取0.6-0.85；2）如物料在反应过程中呈泡沫或沸腾状态，取0.6-0.7；3）如物料在反应过程中比较平稳，取0.8-0.85。
03 搅拌器的作用和分类1）混合：体系中的不同物质混合均匀。
2）搅动：物料强烈流动，提高传热、传质速率。
3）悬浮：细小颗粒在液体中均匀悬浮，防止沉降、加速溶解等。
4）分散：气体或液体充分分散成细小气泡或液滴，促进传质和反应，控制粒度。
反应釜搅拌类型根据不同的搅拌方式和搅拌结构可以分为多种类型。
以下是一些常见的反应釜搅拌类型：按搅拌方式分：1）锚式搅拌：通过在反应釜内壁上固定锚形或刮板形的搅拌器，使反应物料在反应釜内壁上形成循环流动，从而实现搅拌效果。
2）桨叶式搅拌：通过安装在反应釜顶部或底部的桨叶形搅拌器，使反应物料在釜内形成强烈的涡流和对流，从而实现搅拌混合效果。
3）框架式搅拌：通过安装在反应釜壁上的框架形搅拌器，使反应物料在框架内形成循环流动，从而实现搅拌效果。
4）螺带式搅拌：螺旋叶片通过旋转将物料向上提升，然后再自由落下，从而实现了充分混合和均匀分布。
5）螺旋式搅拌：通过在反应釜内部安装螺旋形搅拌器，使反应物料在螺旋叶片的推动下实现循环流动和搅拌混合。
按加热/冷却方式分类1）水加热反应釜当对温度要求不高时，可采用这种加热方式。
其加热系统有敞开式和密闭式两种。
敞开式较简单，它由循环泵、水槽、管道及控制阀门的调节器组成。
各种釜式反应器釜式反应器（也称批式反应器）是一种化学反应设备，广泛应用于化工、制药、食品等领域。
它的工作原理是将待反应物料装入反应釜中，加入适量的催化剂或反应剂，通过加热或冷却等工艺条件，实现反应过程。
釜式反应器具有反应容量大、适用范围广、反应精度高等优点，因此在化工行业中占有很重要的地位。
下面介绍几种常见的釜式反应器。
一、框式反应器框式反应器是指由四个竖直的钢板构成的方盒形反应器。
框式反应器适用于批量生产，其操作简便、易于维护。
由于采用了独特的设计，反应釜的密封性很好，可以有效地避免反应过程中的泄漏。
此外，框式反应器具有操作温度范围广、高温下稳定、反应速率快等特点。
二、移动顶式反应器移动顶式反应器是一种先进的反应器，其叶轮式混合装置可以消除内部流体的不均匀性。
该设备可以完成高粘度、高浓度、高密度物料的混合反应，适用于制备高品质的化工产品，如粘度大的聚合物和树脂等。
由于移动顶式反应器采用了先进的自动化控制系统，因此具有高效、精准的操作特点。
三、压力反应釜压力反应釜是指可以在高压下进行反应的釜式反应器，通常用于反应温度较高的化学反应，如制备合成纤维、可塑剂、橡胶等产品。
由于压力反应釜的密闭性很好，可以有效地避免反应气体泄漏，多数情况下不需要进行等压冷却，因此可以大大提高反应效率和产品质量。
四、搅拌式反应釜搅拌式反应釜是一种较为常见的釜式反应器，具有操作简单、易于维护等特点。
该设备采用了多种搅拌方式，可以根据不同的反应物进行选择。
搅拌式反应釜适用于溶解、混合、水解、合成等多种反应过程，具有广泛的适用范围和高性价比。
此外，搅拌式反应釜还可以进行单层或多层冷却/加热处理，满足不同反应条件的需求。
综上所述，釜式反应器是化学反应领域中的重要设备，涉及到化工、制药、食品等多个领域。
不同类型的釜式反应器适用于不同的反应过程，需要根据具体的反应物质和反应条件进行选择。
在使用釜式反应器时，需要特别注意安全问题，避免意外事故的发生。
釜式反应器：反应原理与结构组成釜式反应器是一种常见的反应器类型，广泛应用于化工、石油、食品和材料等行业。
下面将介绍釜式反应器的反应原理和结构组成。
一、反应原理釜式反应器的主要作用是在一定的温度、压力和催化剂作用下，将原料和反应物混合在一起进行化学反应。
釜式反应器一般采用间歇式操作，即每次反应结束后，将反应产物从反应器中取出，再进行下一轮反应。
在釜式反应器中，反应物之间通过搅拌、混合和传递热量等过程，实现反应的均匀性和稳定性。
釜式反应器的操作方式可以根据不同的工艺要求进行调整，例如温度、压力、催化剂等参数都可以进行控制和优化。
二、结构组成釜式反应器主要由以下几个部分组成：1.釜体：釜式反应器的主体部分，一般由耐腐蚀、耐高温的材料制成，如不锈钢、钛等。
釜体内部一般分为上下两部分，上部为反应区，下部为加热区。
2.搅拌装置：搅拌装置是釜式反应器中的重要组成部分，它可以将反应物充分混合均匀，并促进反应的进行。
搅拌装置一般由电动机、减速器和搅拌桨组成。
3.传热装置：传热装置的作用是将外部的热量传递给釜体内的反应物，以控制反应温度。
传热装置一般由加热管、散热器等组成。
4.密封装置：密封装置的作用是防止反应物泄漏，保证反应的进行和安全性。
密封装置一般由填料密封、机械密封等组成。
5.控制系统：控制系统是整个釜式反应器的中枢神经，它可以通过调节温度、压力、搅拌速度等参数来控制反应的进行。
控制系统一般由仪表、阀门、传感器等组成。
总之，釜式反应器作为一种常见的反应器类型，具有操作简单、适应性强、可靠性高等优点。
了解釜式反应器的反应原理和结构组成有助于更好地理解其工作原理和应用场景。
釜式反应器的换热装置换热装置是用来加热或冷却反应物料，使之符合工艺要求的温度条件的设备。
其结构型式主要有夹套式、蛇管式、列管式、外部循环式等，也可用直接火焰或电感加热。
（一）夹套式换热器是套在反应器筒体外面能形成密封空间的容器，既简单又方便。
夹套的高度取决于传热面积，而传热面积由工艺要求确定。
夹套高度一般应高于料液的高度，应比釜内液面高出50－100mm左右，以保证传热。
夹套内通蒸汽时，其蒸汽压力一般不超过0.6MPa。
当反应器的直径大或者加热蒸汽压力较高时，夹套必须采取加强措施。
分支撑短管加强的“蜂窝夹套”，冲压式蜂窝夹套，角钢焊在釜的外壁上夹套。
（二）蛇管式换热器当工艺需要的传热面积大，单靠夹套传热不能满足要求时，或者是反应器内壁衬有橡胶、瓷砖等非金属材料时，可采用蛇管、插入套管、插入D形管等传热。
蛇管浸没在物料中，热量损失少，且由于蛇管内传热介质流速高，它的给热系数比夹套大很多。
对于含有固体颗粒的物料及粘稠的物料,容易引起物料堆积和挂料,影响传热效果。
可分为水平蛇管和直立式蛇管列管式对于大型反应釜。
需高速传热时，可在釜内安装列管式换热器。
适用于反应物料容易在传热壁上结垢的场合，检修、除垢较容易进行。
可分为垂直管束、指型管和D型管。
当反应器的夹套和蛇管传热面积仍不能满足工艺要求，或由于工艺的特殊要求无法在反应器内安装蛇管而夹套的传热面积又不能满足工艺要求时，可以通过泵将反应器内的料液抽出，经过外部换热器换热后再循环回反应器内。
反应在沸腾下进行或蒸发量大的场合，使反应器内产生的蒸汽通过外部的冷凝器加以冷凝。
冷凝液返回反应中。
带夹套球形釜式搅拌反应器成都市新都凯兴科技有限公司高级工程师周凤举 2004年9月一、概论搅拌反应釜是化工生产的重要设备，它决定了化工产品的品质、品种和生产能力。
传统的带夹套搅拌反应釜无论是立式或卧式釜(图1)，其釜体形状均为圆筒形壳体，两端加装平釜盖或圆弧形封头，其存在的缺点是：传质、传热不均匀，甚至有反应死角，影响化工产品品质和生产效率；在压力工况使用时，釜体受压后应力分布不均匀。
本发明专利为带夹套球形搅拌反应釜，是将传统的带夹套搅拌反应釜的釜体和夹套制作成球形体，使釜内介质在搅拌的状况下反应时，由于球形内壳体的约束，使壳体内的流体介质都能在全容积中获得更加均匀的流动场，更易实现无死角且完全均匀的传质，同时轴转速和轴功率可以相对降低；另外，由于球形壳体在空间360°受力分布最好、最均匀，从而使釜体接受内外压力可以实现最大化，提高了反应釜的承压能力。
通常在同样材质、同等压力和温度的条件下，球形壳体比相同直径的圆筒形壳体壁厚可以约减少一半。
反之，在同样的材质、同等压力和温度的条件下，球形壳体比相同厚度的圆筒形壳体承受的压力要高出一倍，各种应力分布更均匀，使用更为安全。
同时，由于球形体空间分布的万向对称性，该反应釜可实现立、卧、斜三种使用方式。
二、具体实施方式：参见图1，釜体3是一个球形壳体夹套结构，其上有介质入口10、介质出口5。
位于釜体内的搅拌器4上的搅拌轴11的一端与传动机构−−减速器2输出轴连接，减速器2与电动机1连接。
搅拌器在电动机的带动下旋转，在保持一定转速的情况下，使釜内流动的介质形成轴向流动9、径向流动8、周向流动6，并合成最终的流动形式7，最后从介质出口5流出。
三、推论以下推论的目的是针对球形釜与圆筒形釜在相关条件下各种性能的比较，推论过程中所涉及的公式如下：根据GB150钢制压力容器设计标准，球形釜与圆筒形釜在设计温度下的最大允许工作压力及釜壁的计算厚度为：公式一：[]球w P =[]()e i te D 4δσδ+Φ公式二：[]筒w P =[]()e i te D 2δσδ+Φ公式三：球δ=[]C tic P 4D P -Φσ 公式四：筒δ=[]Ctic P 2D P -Φσ 其中：P w ：最大许用压力； δ（δe ）：釜壁的计算厚度；D i ：内直径；[σ]t ：设计温度下，材料的许用应力； Φ：焊接接头系数； P c ：计算压力。
根据“钢制压力容器用封头”标准，球形釜与圆筒形釜的容积与换热面积为：公式五：V 球=6D 3球⋅π公式六：V 筒=L 4D 2⋅π+2V 封头公式七：F w 球=2D 球⋅π公式八：F W 筒=π·D i 筒·L+2F 封头 其中：V ：容积； F w ：换热面积； D i ：内直径；L ：圆筒形釜直线段的长度； V 封头：圆筒形釜的封头容积； F 封头：圆筒形釜封头的换热面积。
根据“搅拌设备设计”手册第三章“搅拌设备的传热”第二节“液体搅拌中的传热”，釜壁的传热速率为：公式九：3Q =()w2w1w 22t -t F δλ 其中：Q 3：釜壁面一侧(1-1)至壁面另一侧(2-2)的传热速率；λ2：釜壁金属材料的导热系数；δ2：釜壁的有效厚度；F w ：釜壁换热面积；(t w1-t w2)：釜壁两侧的温度差。
1、推论1：设定球形釜与圆筒形釜在相同的设计温度、同样的材质及有效厚度、相同内直径及焊接接头系数的条件下，即有效厚度δe 、材质的许用应力[σ]t 、内直径D i 及焊接接头系数Φ相等。
根据：公式一：[]球w P =[]()e i te D 4δσδ+Φ公式二：[]筒w P =[]()e i te D 2δσδ+Φ得出：[]球w P =2[]筒w P 。
结论1：当球形釜与圆筒形釜在相同的设计温度、同样的材质及有效厚度、相同内直径及焊接接头系数的条件下使用，球形釜的承压能力是圆筒形釜的两倍。
2、推论2：设定在安全设计的前提下，球形釜与圆筒形釜在相同的换热面积、使用相同的材质、相同的介质及冷媒、同等压力及温度的条件下，即材质的导热系数λ2、釜壁换热面积F w 及釜壁两侧的温度差(t w1-t w2)相等。
根据公式九：3Q =()w2w1w 22t -t F δλ 得出：釜壁的传热速率Q 3与釜壁的有效厚度成反比。
结论2：在安全设计的前提下，当球形釜与圆筒形釜在相同的换热面积、使用相同的材质、相同的介质及冷媒、同等压力及温度的条件下使用，所需的釜壁越厚，热阻越大，其传热速率越低。
3、推论3：设定球形釜与圆筒形釜在相同容积的条件下，即V 球=V 筒。
举例1：选用公称直径DN 为1m 的标准椭圆封头，焊接在直径为D i 筒=1m ，长度为L=1m 的圆筒体的圆筒形釜壳(图2)及与该圆筒形釜容积相等的球形釜。
图3按照JB/4746-2002“钢制压力用封头”标准中查表1得到：该圆筒形釜封头的标准深度0.275m ，其内表面积F 封头=1.1625 m 2，容积V 封头=0.1505 m 3。
根据：公式六：V 筒=L 4D 2⋅π+2V 封头=1412⨯⨯π+2×0.1505=1.086m 3公式八：F W 筒=π·D i 筒·L+2F 封头=π×1×1+2×1.1625=5.465 m 2 由于：V 球=V 筒=1.086 m 3，根据： 公式五：V 球=6D 3球⋅π，得到球形釜的内直径为：D i 球=3V 6⋅π=3086.16⨯π=1.275m ，再根据：公式七：F w 球=2D 球⋅π=π×1.2752=5.107m 2得到：筒球w w F F =465.5107.5=0.934，即：F w 球=0.934 F W 筒。
结论3：当球形釜与圆筒形釜在相同容积的条件下使用，球形釜的换热面积略小于圆筒形釜的换热面积。
4、推论4：设定球形釜与圆筒形釜在推论3的基础上，（即：当圆筒形釜的内直径D i 筒=1m=1000mm ，且釜的容积V 球=V 筒时，球形釜的内直径D i 球=1.275m=1275mm 、球形釜的换热面积F w 球=5.107m 2、圆筒形釜的换热面积F W 筒=5.465 m 2），且使用同样的材质、相同的介质及冷媒、同等压力及温度、相同焊接接头系数的条件下，即：材质的许用应力[σ]t 、材质的导热系数λ2、釜壁两侧的温度差(t w1-t w2)、釜的计算压力P c 、焊接接头系数Φ相等。
实例2，设定：(1)、计算压力P c =3MPa ；(2)、设计温度为100℃；材质为16MnR ；材质的许用应力[σ]t =170MPa ； (3)、全焊接对接接头；100%无损检测；焊接接头系数Φ=1。
根据： 公式三：球2δ=[]Cti c P 4D P -Φσ球=31170412753-⨯⨯⨯=5.65mm公式四：筒2δ=[]Cti c P 2D P -Φσ筒=31170210003-⨯⨯⨯=8.90mm得到：筒球22δδ=90.865.5=0.64 即:球2δ=0.64筒2δ 再根据： 公式九：3Q =()w2w1w 22t -t F δλ，且设定()w2w12t -t λ为相同值i ，代入公式，即： 球形釜的传热速率球3Q =⋅球球2w F δi=⨯65.5107.5i=0.904i 圆筒形釜的传热速率筒3Q =⋅筒筒2w F δi=⨯90.8465.5i=0.614i 得到：筒球33Q Q =i614.0i904.0=1.472≈1.5，即：球3Q ≈1.5筒3Q结论4：当球形釜与圆筒形釜在相同容积、使用同样的材质、相同的介质及冷媒、同等压力及温度、相同焊接接头系数的条件下使用，球形釜壁传热速率约为圆筒形釜壁传热速率的1.5倍。
5、推论5：设定球形釜与圆筒形釜使用相同容积、同样的材质、相同的介质及冷媒、同等压力及温度、相同焊接接头系数的条件下，即：容积V 球=V 筒、材质的许用应力[σ]t 、材质的导热系数λ2、釜壁两侧的温度差(t w1-t w2)、釜的计算压力P c 、焊接接头系数Φ相等。
举例3：设定：(1)、计算压力P c =3MPa ；(2)、设计温度为100℃；材质为16MnR ；材质的许用应力[σ]t =170MPa ； (3)、全焊接对接接头；100%无损检测；焊接接头系数Φ=1。
(4)、()w2w12t -t λ=i(5)、按照JB/T4746-2002“钢制压力容器用封头”标准，选用公称直径为800mm 的标准椭圆封头、焊接在内径D 筒2=800mm ，长度L 筒2=1845mm 的圆筒体上，形成第二个圆筒形釜壳(图4)，查表1得到：封头的深度为225mm ，其内表面积F 封头2=0.7566m 2、容积V 封头2=0.0796m 3。
根据： 公式六：V 筒=L 4D 2⋅π+2V 封头=1.086m 3公式八：F W 筒=π·D i 筒·L+2F 封头=6.15m 2 公式四：筒2δ=[]Cti c P 2D P -Φσ筒=7.1217mm公式九：3Q =()i i i 864.01217.715.6F t -t F 2w w2w1w 22===δδλ 根据推论4， 得知球形釜的速率为0.904i 在V 球=V 筒 的前提下，圆筒形釜直段的长径比为：筒筒D L =8001845=2.3时，Q≈Q3筒（0.904i≈0.864i）3球结论5：当球形釜与圆筒形釜使用相同容积、同样的材质、相同的介质及冷媒、同等压力及温度、相同焊接接头系数的条件下使用，当圆筒形釜的釜体形状由长径比为1拉长至长径比约为2.3的细长圆筒型釜时，球形釜与圆筒形釜的传热速率基本相同，但细长的圆筒形釜在搅拌传质时更为困难。
在以上条件下使用，球形釜的传质条件优于圆筒形釜。
综上所述：相对于各种类型的圆筒形釜，球形釜在承压能力、传质与传热、耗材(釜壁厚度可减少)等方面都具有独特的优越性。
四、应用范围球形釜式搅拌反应器的产品开发切入点是应用于新一代含氟共聚物新材料的聚合反应设备，其特点是要求反应釜具有高传质、传热能力，且反应条件为温度较高(160℃)、压力较大(6.3MPa)的条件下反应。
本发明专利产品可推广应用于石油化工、高分子材料、医药化工、生物化工、日用化工及其它精细化工等行业，特别适用于要高温高压并求低剪切、高分散的高、精、尖的化工产品，具有独特的实用意义。
五、查新结果及专利情况球形釜式搅拌反应器经四川省科学技术信息研究所对全世界范围内相关资料进行查新，其《科技查新报告》(报告编号：A0400348)的结论是：“国内外未见有壳体和夹套为球体形状的搅拌反应釜的文献报道”。
