根据现场场地布置，并结合参考了化工设备标准反应釜尺寸，选取其内径Di1=Φ1800mm,按充装系数0.85 计算， 实际容积为V=6/0.85=7.05m3。按GB/T25198-2010《压力容器封头》选取椭圆形封头，查其容积V=0.827m3 ， 形状系数K=1 。则筒体高度为：h=(7.05-0.827x2)/ (πx0.92)=2.12m。夹套选取Di2=Φ2000mm。通过用户提供的工况，在参照GB150-1998《钢制压力容器》确定釜体内设计压力位工作压力的1.1 倍，即设计压力Pc1 为0.2x1.1=0.22MPa 设计温度依据夹套选取了t1=164℃，夹套依据用户使用过程中的蒸汽的温度查阅在相应温度下的饱和蒸汽压为0.6 MPa，故我选取了夹套设计压力为Pc2=0.6MPa，设计温度为t2=164℃,焊接接头系数Φ取0.85。
由于用户单位提供的介质具有腐蚀性，通过与用户沟通介质的腐蚀性及对材质的焊接性的把握， 选取了釜体结构采用00Cr17Ni14Mo2，厚度负偏差C2=0.8mm，腐蚀余量C1=0mm。通过查询GB150-1998《钢制压力容器》中材料的设计温度下许用应力与其试验温度许用应力通过插值法可以算00Cr17Ni14Mo2 材质试验温度许用应力[σ]=118MPa，设计温度许用应力 [σ]t=114.48MPa，试验温度下屈服点 σs=177 MPa，夹套采用Q235-B 材质，厚度负偏差C2 =0.8mm，腐蚀余量C1=1mm。其试验温度许用应力 [σ]=113MPa，设计温度许用应力[σ]t=110.76 MPa，试验温度下屈服点σs =235MPa。
进行了瓜尔胶羟丙基化工业试验。试验期间, 分为两班作业, 根据试验记录统计, 设备运行792h , 累计投料304 次, 得成品粉58t 。瓜尔胶胚片在反应釜中的装填量为200kg/次,根据客户对产品指标的要求, 反应时间为2h ,为0.6h , 生产出的羟丙基瓜尔胶产品之水不溶物均不大于8 %, 黏度不小于70mPa·s , 符合预定的产品性能要求。一个多月的工业试验表明,G200 植物胶反应釜操作方便、使用安全可靠, 达到了工艺设计的各项要求, 完全满足生产的需要。根据专利查新以及国内外相关研究文献的查阅, 未见有类似设备报道。G200 植物胶反应设备的研制成功, 标志着我国植物胶加工设备的研究已达到一个新的台阶, 具有水平。2003 年7 月24 日,G200 植物胶反应釜通过了中国有色金属工业协会***的***鉴定, 受到与会***的一致好评。
反应釜结构型式的确定木材工业用合成树脂的制造过程对反应状态的要求并不很严格, 反应物粘度也不高, 因此对反应釜结构、搅拌器型式以及传热面布置的适应性较强。早期普遍采用锚式搅拌的搪玻璃反应釜; 近来随着反应釜容积的增大, 夹套传热、内蛇管冷却、复合式搅拌的不锈钢反应釜, 以及板壳式内置加热、冷却器, 推进式搅拌的不锈钢反应釜也得到广泛采用。’这些结构不一, 搅拌型式各异的反应釜均能生产出合格的产品;
但对于油加热反应釜来说, 结构型式选择的要点在于是否适应加热介质(导热油) 的特性。比如说, 内置式板壳加热器换热效果好, 且反应釜筒体所承受外压大为降低( 如不需减压脱水, 则不承受外压), 筒体壁厚可以减小, 耗材少, 造价低, 对于以蒸汽加热的大型反应釜无疑是有其优越性的; 但用于油加热反应釜, 加热器内置就有一定的风险, 而且板壳式加热器的焊接有一定难度, 因此这种结构是不适用的。另外, 热油温度较高,材料以不锈钢为宜。经综合考虑, 我们选用了夹套加热、内置蛇管冷却、复合式搅拌的结构型式。
造成反应釜腐蚀的根源可归结为一点, 即物料中含有一定量的Cl- , 特别是含有HCl。含有Cl-的物料一方面会使金属发生晶间腐蚀, 这是由于设备在制造过程中焊接及热变形, 温度可升到910 ℃以上, 而奥氏体不锈钢在400 ～ 850 ℃范围缓慢冷却时, 在晶界上有高铬的碳化物Cr23C6 析出, 因此就出现了贫铬区, 含铬低于11%的不锈钢在腐蚀的溶液(含Cl-溶液)中是不抗腐蚀的。从表面深入到内部, 使金属失去了强度。另一方面, 含有Cl -的物料有时还会导致奥氏体不锈钢的应力腐蚀(是金属在拉应力和腐蚀及一定的温度的共同作用下所引起的)。