6過(guò)程強(qiáng)化與設(shè)備微型化-wenkub
2023-03-17 21:56:40 本頁(yè)面
【正文】 一種是 產(chǎn)物分離型 ， 一種是 反應(yīng)物分配型 。 圖 61 串式化學(xué)反應(yīng)器 結(jié)構(gòu)示意圖 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 構(gòu)件催化反應(yīng)器 超重力反應(yīng)器 串式化學(xué)反應(yīng)器 提升管 下行床耦合反應(yīng)器 光催化反應(yīng)器 膜反應(yīng)器 色譜反應(yīng)器 熱交換器式反應(yīng)器 噴霧流化床造粒器 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 提升管 下行床耦合反應(yīng)器 清華大學(xué)流態(tài)化研究組開(kāi)發(fā)了提升管 下行床耦合反應(yīng)器 ， 如圖 62所示 。 納米氫氧化鋁 、 納米碳酸鋇 、 納米碳酸鋰 、 納米碳酸鍶的超重力反應(yīng)合成技術(shù)亦已研究成功 。 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 超重力反應(yīng)器 美國(guó) Dow化學(xué)公司利用旋轉(zhuǎn)填充床開(kāi)發(fā)了一種經(jīng)濟(jì)的 、 低氯化物含量的次氯酸生產(chǎn)新技術(shù) ， 在氣體進(jìn)料量降低 50%的情況下 ， 還能增加 10%的產(chǎn)量 。 串式規(guī)整構(gòu)件催化反應(yīng)器則在醚化和酯化反應(yīng)中獲得了工業(yè)應(yīng)用 。 在這類(lèi)反應(yīng)器中 ， 催化劑顆粒被規(guī)則地裝填在一個(gè)個(gè)開(kāi)有許多孔的籠子內(nèi) ， 或者將催化劑裝填成串 ， 然后合并在一起 ， 以方便氣體和液體反應(yīng)物與催化劑接觸 。 逐步擴(kuò)展到生物技術(shù) 、 環(huán)境保護(hù) 、 天然氣和石油的開(kāi)采與加工 、 化工生產(chǎn)等領(lǐng)域 。 這種允許一種或幾種物質(zhì)穿過(guò)的特性 ， 稱為膜構(gòu)件的透過(guò)選擇性 。 因?yàn)椴徽撌瞧?chē)尾氣 、 火力發(fā)電廠尾氣 ， 還是工業(yè)廢氣 ， 它們的排放壓力一般都比較低 ， 只有使用流動(dòng)阻力很小的設(shè)備 ， 才能在凈化尾氣的同時(shí) ， 不增加燃料和動(dòng)力的消耗 ， 在經(jīng)濟(jì)上具有競(jìng)爭(zhēng)力 。 整塊蜂窩構(gòu)件催化劑具有許多相互隔離的 、 平行的直孔 ， 與蜂窩的結(jié)構(gòu)類(lèi)似 ， 起催化作用的物質(zhì)均勻地分布在孔道的內(nèi)表面 。 6 過(guò)程強(qiáng)化與設(shè)備微型化 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 過(guò)程強(qiáng)化技術(shù) 過(guò)程強(qiáng)化實(shí)例 設(shè)備微型化 6 過(guò)程強(qiáng)化與設(shè)備微型化 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 過(guò)程強(qiáng)化技術(shù) 過(guò)程強(qiáng)化實(shí)例 設(shè)備微型化 6 過(guò)程強(qiáng)化與設(shè)備微型化 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 構(gòu)件催化反應(yīng)器 超重力反應(yīng)器 串式化學(xué)反應(yīng)器 提升管 下行床耦合反應(yīng)器 光催化反應(yīng)器 膜反應(yīng)器 色譜反應(yīng)器 熱交換器式反應(yīng)器 噴霧流化床造粒器 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 構(gòu)件催化反應(yīng)器 超重力反應(yīng)器 串式化學(xué)反應(yīng)器 提升管 下行床耦合反應(yīng)器 光催化反應(yīng)器 膜反應(yīng)器 色譜反應(yīng)器 熱交換器式反應(yīng)器 噴霧流化床造粒器 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 構(gòu)件催化反應(yīng)器 構(gòu)件催化反應(yīng)器是指采用在反應(yīng)器尺寸規(guī)模上具有規(guī)則結(jié)構(gòu)的催化劑的反應(yīng)器 。 6 過(guò)程強(qiáng)化與設(shè)備微型化 1995年召開(kāi)的第一次化工過(guò)程強(qiáng)化國(guó)際會(huì)議上 ,程強(qiáng)化是指在生產(chǎn)能力不變的情況下，能夠顯著減小化工廠體積的措施。 綠色過(guò)程工程 Green Process Engineering 1 緒 論 2 綠色過(guò)程工程與可持續(xù)發(fā)展 3 綠色過(guò)程工程基礎(chǔ) 4 過(guò)程工程綠色化模式 5 過(guò)程工程生態(tài)學(xué) 6 過(guò)程強(qiáng)化與設(shè)備微型化 7 過(guò)程系統(tǒng)工程 6 過(guò)程強(qiáng)化與設(shè)備微型化 傳統(tǒng)化工企業(yè)的形象是高聳塔群連綿不斷、刺耳噪音晝夜延展、難聞氣味迎面撲鼻、粉塵液滴四處亂濺。 ，給定設(shè)備的體積減小 2倍以上、每噸產(chǎn)品能耗降低、廢物或副產(chǎn)物大量減少都可以看作是過(guò)程強(qiáng)化。固定床催化反應(yīng)器中 ， 固體催化劑是以顆粒的形式隨機(jī)堆積在反應(yīng)器內(nèi) 。 整塊蜂窩構(gòu)件催化反應(yīng)器與固定床催化反應(yīng)器相比 ， 流動(dòng)阻力小 ， 反應(yīng)速度快 ， 氣體和液體在整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)分布均勻 ， 不會(huì)產(chǎn)生局部過(guò)熱等問(wèn)題 。 并且 ， 火力發(fā)電廠尾氣中一般含有固體粉塵 ， 使用其他凈化設(shè)備容易引起堵塞 ， 增加維護(hù)費(fèi)用 。 膜構(gòu)件催化反應(yīng)器的特點(diǎn)是利用膜構(gòu)件的透過(guò)選擇性 ， 在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)和分離操作 ， 這就是反應(yīng) 分離耦合 。 膜構(gòu)件催化反應(yīng)器主要缺點(diǎn)是造價(jià)高 、 膜的透過(guò)量小 、 容易碎裂等 。 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 構(gòu)件催化反應(yīng)器 規(guī)整構(gòu)件催化反應(yīng)器具有比傳統(tǒng)固定床小得多的流動(dòng)阻力 ， 又具有很好的熱量和物質(zhì)交換能力 ， 可以克服整塊蜂窩構(gòu)件催化反應(yīng)器取熱不便的缺點(diǎn) 。 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 構(gòu)件催化反應(yīng)器 超重力反應(yīng)器 串式化學(xué)反應(yīng)器 提升管 下行床耦合反應(yīng)器 光催化反應(yīng)器 膜反應(yīng)器 色譜反應(yīng)器 熱交換器式反應(yīng)器 噴霧流化床造粒器 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 構(gòu)件催化反應(yīng)器 超重力反應(yīng)器 串式化學(xué)反應(yīng)器 提升管 下行床耦合反應(yīng)器 光催化反應(yīng)器 膜反應(yīng)器 色譜反應(yīng)器 熱交換器式反應(yīng)器 噴霧流化床造粒器 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 超重力反應(yīng)器 超重力反應(yīng)器是利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力來(lái)加快反應(yīng)速度的設(shè)備 。 所生產(chǎn)的低氯化物含量次氯酸是一種更好的自來(lái)水消毒劑 ， 而采用傳統(tǒng)方法無(wú)法獲得這種低氯化物含量的產(chǎn)品 。 還開(kāi)發(fā)成功油田水脫氣的旋轉(zhuǎn)填充床 ， 使原來(lái) 30m高的真空脫氣塔縮小成直徑約 lm的旋轉(zhuǎn)填充床 。 裝置分為提升管與下行床兩部分 ， 為了實(shí)現(xiàn)提升管與下行床的良好過(guò)渡 ， 裝置的上段設(shè)計(jì)成雙套筒結(jié)構(gòu) ， 套筒的環(huán)隙為提升管 ， 中心管為下行床 ， 環(huán)隙提升管與下行床頂部的連接部分為特殊設(shè)計(jì)的折返結(jié)構(gòu) ， 主提升管與下行床內(nèi)徑均為 192mm， 為了保證流動(dòng)的平穩(wěn)性 ， 環(huán)隙提升管部分設(shè)計(jì)成具有與主提升管 、 下行床基本相同的橫截面積 。 產(chǎn)物分離型膜反應(yīng)器 用于受平衡限制的可逆反應(yīng)和中間產(chǎn)物為目的產(chǎn)物的連串反應(yīng) ， 前者由于產(chǎn)物的不斷分離 ， 打破了平衡的限制 ， 可使反應(yīng)的單程轉(zhuǎn)化率大幅度提高 ， 后者因中間產(chǎn)物的及時(shí)移走 ， 防止了它的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化 ，可大大提高目的產(chǎn)物的收率 。 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 構(gòu)件催化反應(yīng)器 超重力反應(yīng)器 串式化學(xué)反應(yīng)器 提升管 下行床耦合反應(yīng)器 光催化反應(yīng)器 膜反應(yīng)器 色譜反應(yīng)器 熱交換器式反應(yīng)器 噴霧流化床造粒器 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 色譜反應(yīng)器 將化學(xué)反應(yīng)與色譜分離耦合可以構(gòu)成所謂的色譜反應(yīng)器 。 過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備 色譜反應(yīng)器 在模擬移動(dòng)床色譜反應(yīng)器中 ， Kruglov等對(duì)甲烷氧化耦合反應(yīng)進(jìn)行了研究 ， C2收率達(dá) 55%
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