一、反應設備
1.定義
在工業生產過程中，為化學反應提供反應空間和反應條件的裝置稱為反應設備或反應器。
2.反應設備的危險性
反應設備中的化學反應需在一定的條件（壓力、溫度、催化劑等）下進行。因此，反應設備屬于維持一定壓力、完成化學反應的壓力容器，通常還裝設一些加熱（冷卻）裝置、觸媒筐和攪拌器，以便于對反應進行控制。此外，由于涉及反應器物系配置、投料速度、投料量、升溫冷卻系統、檢測、顯示、控制系統以及反應器結構、攪拌、安全裝置、泄壓系統等。
反應設備具有較大的危險性，易于引發各類事故，如檢修中未進行徹底置換、違章動火、物料性能不清、開車程序不嚴格、操作中超壓和泄漏造成的爆炸事故，因泄漏嚴重、違章進入釜內作業造成的中毒事故等。觸媒中毒、冷管失效也是常見的反應器事故形式。
（1）固有危險性
①物料：化工反應設備中的物料大多屬于危險化學品，如果物料屬于自燃點和閃點較低的物質，一旦泄漏后，會與空氣形成爆炸性混合物，遇到點火源（明火、火花、靜電等），可能引起火災爆炸，如果物料屬于毒害品，一旦泄漏，可能造成人員中毒窒息。
②設備裝置：反應器設計不合理、設備結構形狀不連續、焊縫布置不當等，可能引起應力集中，材質選擇不當，制造容器時焊接質量達不到要求，以及熱處理不當等，可能使材料韌性降低。容器殼體受到腐蝕性介質的侵蝕，強度降低或安全附件缺失等，均有可能使容器在使用過程中發生爆炸。
（2）操作過程危險性
①反應失控引起火災爆炸：許多化學反應，如氧化、氯化、硝化、聚合等，均為強放熱反應，若反應失控或突遇停電、停水，造成反應熱蓄積，反應釜內溫度急劇升高、壓力增大，超過其耐壓能力，會導致容器破裂，不穩定的過熱液體會引起二次爆炸（蒸汽爆炸），噴出的物料再迅速擴散，反應釜周圍空間被可燃液體的霧滴或蒸汽籠罩，遇點火源還會發生三次爆炸（混合氣體爆炸），導致反應失控的主要原因有反應熱未能及時移出、反應物料沒有均勻分散和操作失誤等。
②反應容器中高壓物料竄入低壓系統引起爆炸：與反應容器相連的常壓或低壓設備，由于高壓物料竄入，超過反應容器承壓極限，從而發生物理性容器爆炸。
③水蒸氣或水漏入反應容器發生事故：如果加熱用的水蒸氣、導熱油或冷卻用的水漏入反應釜、蒸留釜，可能與釜內的物料發生反應，分解放熱，造成溫度、壓力急劇上升，物料沖出，發生火災事故。
④蒸餾冷凝系統缺少冷卻水發生爆炸：物料在蒸餾過程中，如果塔頂冷凝器冷卻水中斷，而釜內的物料仍在繼續蒸餾循環，會造成系統由原來的常壓或負壓狀態變成正壓，超過設備的承受能力發生爆炸。
⑤容器受熱引起爆炸事故：反應容器由于外部可燃物起火，或受到高溫熱源熱輻射，引起容器內溫度急劇上升，壓力增大發生沖料或爆炸事故。
⑥物料進出容器操作不當引發事故：很多低閃點的甲類易燃液體通過液泵或抽真空的辦法從管道進入反應釜、蒸餾釜，這些物料大多數屬絕緣導電性較差，如果物料流速過快，會造成積聚的靜電不能及時導除，發生燃燒爆炸事故。
3.反應器安全運行的基本要求
（1）必須有足夠的反應容積，以保證設備具有一定的生產能力。保證物料在設備中有足夠的停留時間，使反應物達到規定的轉化率。
（2）有良好的傳質性能，使反應物料之間或與催化劑之間達到良好的接觸。
（3）適當的溫度下進行。
（4）有足夠的機械強度和耐腐蝕能力，并要求運行可靠，經濟適用。
（5）在滿足工藝條件的前提下，結構盡量合理，并具有進行原料混合和攪拌的性能，易加工。
（6）材料易得到，價格便宜。
（7）操作方便，易于安裝、維護和檢修。
二、換熱設備
1.定義
在工業生產中，為了工藝流程的需要，往往需要進行各種不同方式的熱量變換，如加熱、冷卻、蒸發和冷凝等，換熱器就是用來實現上述熱量交換與傳遞的設備。通過各種設備，以便使熱量從溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，以滿足生產工藝的需要。換熱器在化工生產中起著非常重要的作用，它對于裝置的安穩長期運行和熱能有效利用的經濟性等方面都有很大的影響。
2.常見故障及預防措施
（1）管束故障
管束的腐蝕、磨損造成管束泄漏或者管束內結垢造成堵塞引起故障。為了提高傳熱效果，防止管束腐蝕或堵塞，采取了以下幾種方法：
①對冷卻水進行添加阻垢劑并定期清洗。
②保持管內流體流速穩定。如果流速增大，則導熱系數變大，但磨損也會相應增大。
③選用耐腐蝕性材料（不銹鋼、銅）或增加管束壁厚的方式。
④當管的端部磨損時，可在入口200mm長度內接入合成樹脂等保護管束。
（2）振動造成的故障
造成振動的原因包括：由泵、壓縮機的振動引起管束的振動；由旋轉機械產生的脈動；流人管束的高速流體（高壓水、蒸汽等）對管束的沖擊。降低管束的振動常采用以下方法：
①盡量減少開停車次數。
②在流體的入口處，安裝調整槽，減小管束的振動。
③減小擋板間距，使管束的振幅減小。
④盡量減小管束通過擋板的孔徑。
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