Водяной нагрев автоклавов применяют для про­цессов, требующих относительно невы­соких температур. Нагревательные си­стемы делают открытыми (до 100°) или закрытыми (до 350°). Более про­ста открытая система, состоящая из циркуляционного насоса, открытого резервуара для воды, подогреваемой острым паром, трубопроводов, соеди­няющих резервуар с нагревательной поверхностью автоклава, и терморегу­лятора, управляющего паровым венти­лем.

Для процессов, требующих темпе­ратуры до 350°, применяют нагрев во­дой под высоким давлением. Воду для этой цели нагревают в трубчатом котле, а к обогревательной поверхности автоклава она посту­пает за счет естественной или принудительной циркуляции.

Вода может быть нагрета до критической температуры 374°, которой соответствует давление около 225 ат. По условиям меха­нической прочности применение обогревательных рубашек при таких давлениях недопустимо и вместо рубашки к наружной поверхности корпуса приваривают змеевик (рис. 37) или же по­мещают его внутрь автоклава (рис. 35).

Рис. 37. Автоклав с приваренным к нему змеевиком для обогрева водой или паром высокого давления.

Паровой нагрев применяется в том же интервале температур, что и водяной. Основные его преимущества: более высокий коэфициент теплопередачи, большая скрытая теплота конденсации водяного пара, легкий контроль температуры и постоянство ее, зависящее только от давления. Пар под давлением ниже атмосферного применяют иногда для нагрева до 100°. Недостаток вакуумных установок: сравнительно трудная регулировка темпе­ратуры и наличие специального насоса, удаляющего воздух и конденсат.

При нагреве от 100 до 180° насыщенный пар является наи­более распространенным теплоносителем, однако на установках, располагающих паром высокого давления, применяют нагрев до 230° и выше.

Нагревание острым паром, подаваемым внутрь автоклава, применяется при процессах, протекающих под высоким давле­нием, очень редко, а при давлении в автоклаве свыше 225 ат подавать в него острый пар вообще невозможно.

Нагрев другими теплоносителями. В тех случаях, когда необ­ходимо работать при сравнительно высоких температурах или же хотят избежать нагревательных систем, требующих примене­ния высоких давлений, воду и водяной пар заменяют другими теплоносителями. При жидкостном нагреве для этой цели при­меняют минеральное масло (до 275—300°), дифенильную смесь (т. кип. 258° и около 400° при 9,5 ат), расплавленные соли (140—540°), свинец (т. плавл. 327°) или эвтектические сплавы легкоплавких металлов.

Для парового нагрева пользуются дифенильной смесью (до 380°), ртутью (т. кип., 327°) и парами некоторых органи­ческих соединений.

Электрический нагрев методом сопротивления распространен как в промышленной, так, в особенности, и в лабораторной прак­тике, где стоимость энергии не играет большой роли. Нагрева­тельные элементы могут быть расположены как вне, так и внутри реакционных сосудов, причем в автоклавах, за редким исклю­чением, их помещают снаружи.

Ленту сопротивления наматывают по изоляции, наложенной на корпус автоклава или же располагают на специальных изо­ляторах на некотором расстоянии от автоклава, образуя неболь­шой воздушный зазор между лентой и корпусом.

Установки, оборудованные электрическим нагревом, ком­пактны и просты, температура легко регулируется, при этом не требуется насосов, печей, дымовых труб и т. д. Пуск установки прост и опасность пожара минимальна. Для промышленных установок электрический нагрев обычно применяют до 400—500°, но лабораторные автоклавы с наружным нагревом часто рабо­тают при температуре порядка 600° и выше.

Первоначальные затраты на установку с электрическим на­гревом невелики, но стоимость эксплуатации выше, чем у дру­гих систем нагрева, причем термический коэфициент полезного действия установки на практике — около 85%.

Индукционный нагрев с успехом применяется в последнее время для нагревания автоклавов высокого давления. Переменный электрический ток проходит через индукционную спираль. Сердечником служит корпус автоклава, нагревающийся в пере­менном магнитном поле за счет возникающих в нем токов и маг­нитного гистерезиса. Разность температур по толщине стенки, которая возникает при обычном наружном обогреве автоклава, снижается при индукционном нагреве. Это играет положительную роль, так как в корпусе уменьшаются температурные напряже­ния. С помощью индукционного нагрева автоклаву может быть сообщено больше тепла, чем любым другим способом, что позво­ляет сократить период разогрева.

В химической промышленности для индукционного нагрева применяют ток нормальной частоты (50 пер/сек.) и реже — высо­кой. В последнем случае для уменьшения реактивности тока в цепь включают конденсаторы.