容積與批次產量：根據生產需求確定有效容積（通常取公稱容積的 70%-80% 作為實際投料量），小試 / 中試可選 50-500L，工業化生產則需 1000-10000L 及以上。

材質選擇：主體材質優先選用 316L 不銹鋼（耐異氰酸酯、多元醇等原料的輕微腐蝕性），內壁需經鏡面拋光（Ra≤0.8μm），減少物料殘留及掛壁。

攪拌系統：針對聚氨酯反應中物料粘度從低到高的變化（如預聚體反應后期粘度可達 10000cP 以上），推薦采用組合式攪拌器：底部設錨式攪拌（貼合釜壁，防止物料沉積），中部配渦輪式攪拌（強化徑向混合），頂部加裝導流筒（提升軸向循環），攪拌轉速可通過變頻電機調節（5-100r/min），適應不同反應階段需求。

密封形式：采用機械密封 + 磁力密封雙重設計，針對異氰酸酯等易揮發、有毒原料，確保零泄漏（泄漏量≤0.1mL/h），避免原料損耗及安全風險。

溫控系統設計：采用夾套 + 內盤管復合溫控結構，夾套通入導熱油（加熱）或冷凍水（冷卻），內盤管用于緊急降溫（應對反應放熱失控）。配備PID 智能溫控器，控制精度可達 ±1℃，實時監測釜內溫度并自動切換加熱 / 冷卻模式。

放熱抑制策略：針對聚氨酯反應強放熱特性，在進料階段采用 “梯度升溫法”：初始溫度控制在 40-60℃（降低初始反應速率），隨反應進行逐步升至 80-120℃（加速反應），同時通過夾套流量變頻調節，避免局部過熱導致的凝膠。

常壓 / 微壓反應：對于預聚體合成等反應，通常在常壓下進行，需保證系統密封性（泄漏率≤0.5kPa/h），防止空氣中水分進入導致異氰酸酯水解。

真空脫氣需求：若生產高純度聚氨酯（如彈性體），需配置真空系統（極限真空≤-0.095MPa），在反應后期脫除氣泡及小分子揮發物，真空度通過蝶閥自動調節，避免物料暴沸。

泄漏監測：在釜體法蘭、攪拌軸密封處安裝紅外氣體傳感器（檢測異氰酸酯濃度，響應時間≤1s），當濃度超過 0.02mg/m3 時，系統自動觸發聲光報警，并切斷進料泵。

超溫超壓保護：釜體配備雙金屬溫度計（現場顯示）+ 熱電偶（遠傳控制），壓力采用壓力表 + 壓力變送器雙重監測；當溫度超過設定值 10℃或壓力超 0.1MPa 時，緊急冷卻閥自動開啟（通入低溫冷凍水），同時安全閥（起跳壓力 0.15MPa）強制卸壓。

緊急停車系統（ESD）：集成獨立于控制系統的 ESD 模塊，當檢測到有毒氣體大量泄漏、攪拌軸斷裂或人員按下急停按鈕時，立即切斷加熱源、關閉進料閥，開啟通風系統（換氣量≥10 次 /h），并將釜內物料轉移至應急儲罐。

PLC 集成控制：采用西門子 S7-1200 系列 PLC，實現進料量（通過電磁流量計 + 變頻泵控制，精度 ±1%）、攪拌轉速（變頻調節）、溫度、壓力的聯動控制，支持預設 10 種以上工藝配方，一鍵啟動生產流程。

人機交互：配備 10 英寸觸摸屏，實時顯示反應曲線（溫度 - 時間、壓力 - 時間），支持參數在線修改、歷史數據查詢（存儲≥1 年），并具備權限管理功能（操作工、管理員分級授權）。

能耗監控：通過電能表、流量計實時記錄加熱 / 冷卻能耗，系統自動分析單位產品能耗，推薦升溫速率（如在保證反應的前提下，將升溫時間從 2h 縮短至 1.5h，降低能耗 15%）。

遠程運維：支持 4G/5G 模塊接入，工程師可通過手機 APP 查看設備運行狀態，遠程診斷故障（如傳感器漂移、閥門卡澀），減少停機時間。

每日檢查：確認攪拌電機運行聲音（無異常噪音）、密封處無泄漏、溫控系統顯示正常。

每周維護：清理夾套進水口過濾器（防止雜質堵塞），檢查安全閥手動起跳功能，校準氣體傳感器零點。

月度保養：拆解攪拌軸機械密封，更換耐磨環（采用聚四氟乙烯材質，耐老化），檢測加熱 / 冷卻管路壓力損失（確保≤0.1MPa）。

年度大修：對釜體進行水壓試驗（試驗壓力 1.5 倍工作壓力），更換老化的熱電偶、壓力變送器，校驗 PID 控制系統精度。

廢氣回收：反應揮發的異氰酸酯通過冷凝系統（冷凝溫度≤5℃）回收，回收率≥95%，未冷凝氣體經活性炭吸附塔（吸附效率≥99%）處理后排放，滿足《大氣污染物綜合排放標準》。

廢水處理：設備清洗廢水經中和池（調節 pH 至 6-9）預處理后，進入廠區污水處理站，避免含氮廢水直接排放。

余熱利用：將反應后期的高溫物料（80-100℃）通過換熱器預熱原料（如多元醇），降低加熱系統負荷，節能率可達 10%-15%。

變頻控制：攪拌電機、循環泵采用變頻技術，根據物料粘度自動調節轉速，較定頻設備節電 20%-30%。