反應設備的使用與維護培訓教材(編輯修改稿)
2025-03-23 09:24 本頁面
【文章內容簡介】 器，其作用是上一段的反應氣冷卻，換熱設備可放在反應器外，也可放在反應器內。 冷激式是用冷激氣直接與反應器內的氣體混合，以降低反應溫度。根據(jù)冷激氣體的不同，又可分為原料氣冷激式反應器和非原料氣冷激式反應器。 （二）換熱式固定床反應器 當反應熱效應較大時，為了維護適宜的溫度條件，必須利用換熱介質來移走或供給熱量。按換熱介質不同，可分為對外換熱式反應器和自身換熱式反應器。 對外換熱式反應器 以各種熱載體為換熱介質的換熱式反應器稱為對外換熱式（或外換熱式）反應器。 在化工生產中應用最多的是換熱較好的列管式固定床反應器。通常在管內充填催化劑，管間通熱載體，氣體原料自上而下通過催化劑床去進行反應，而反應熱由床層通過管壁與管外的熱載體進行熱交換。這種反應器既適用于放熱反應，也適用于吸熱反應。 特點： 換熱效果較好，催化劑層的溫度較易控制，特別適用于以中間產物為目的的強放熱復雜反應過程。又因反應器內物料流動近似于理想平推流，有可能將副反應限制在較低程度。但這種反應器的結構比較復雜，而且不宜在高壓條件下操作。 自身換熱式反應器 在反應器內，換熱介質為原料氣，并通過管壁與反應物料進行換熱以維持反應溫度的反應器。只適用于熱效應不大的放熱反應以及高壓條件的反應過程。優(yōu)點是既能做到熱量自給，又不需要另設高壓換熱設備。 選擇固定床反應器的原則： ① 保證徑向、軸向溫度分布均勻，并使反應維持在最適宜的溫度范圍； ② 催化劑裝量充足，并能充分發(fā)揮作用； ③ 氣體物料通過催化劑床層的阻力要小，并可加大空間速度以強化生產，滿足工藝要求，提高產品收率。 ④ 設備結構簡單、操作方便、安全可靠。 五、流化床反應器 流體原料以一定的流動速度使催化劑顆粒呈懸浮湍動，并在催化劑作用下進行化學反應的設備，稱為流化床反應器。它是氣固相催化反應常用的一種反應器。 特點： ① 由于流化床所用固體顆粒比固定床小得多，因而具有較大的比表面積，使得流化床單位體積內氣固相間接觸面積很大，并且降低了內擴散阻力，增加了內表面的利用率，從而提高了相界面的傳質、傳熱速度。 ② 由于流化床內固體顆粒不斷沖刷換熱器表面的激烈運動，促使壁面氣膜變薄，使床面不斷更新，從而提高了床層對壁面的給熱系數(shù)，因此所需換熱器的傳熱面積較小。 ③ 由于流化床中的固體顆粒有類似于流體的流動性，因此從床層中取出顆?；蛳虼矊又屑尤胄碌念w粒都很方便，可使反應過程和再生過程實現(xiàn)連續(xù)化及自動化。 ④ 流化床內氣流和固體顆粒沿設備軸向混合（返混）很嚴重，使已反應的物質返回，稀釋了參加反應的物質，致使反應速度降低。又由于氣體部分成為大氣泡通過床層接觸不良，催化劑的利用率降低，氣體在床層內的停留時間分布不均勻，因而增加了副反應，導致反應過程的轉化率下降和選擇性變差。 ⑤ 由于固體顆粒間劇烈碰撞，造成催化劑磨損破碎，增加了催化劑的損失和防塵的困難。同時，由于固體顆粒的磨蝕作用，管子和容器的磨損也很嚴重。 適用范圍 ① 熱效應很大的放熱或吸熱反應，要求有均勻的催化劑溫度并需要精確控制溫度的化學反應； ② 催化劑使用壽命短，操作較短時間就要更新或活化的反應； ③ 某些可以在高濃度下比較安全操作的氧化反應。 不適用范圍： ① 要求高轉化率的反應， ② 要求催化劑床層溫度分布的反應 （二）流化床反應器的結構 第三節(jié) 反應設備的使用與維護 一、釜式反應器的運行與操作 （一）開車 ① 通往氮氣對聚合系統(tǒng)進行試漏、氮氣置換； ② 檢查轉動設備的潤滑情況，投運冷卻水、蒸汽、熱水、氮氣、工廠風、儀表風、潤滑油等系統(tǒng)，投運儀表、電氣、安全聯(lián)鎖系統(tǒng)； ③ 向聚合釜中加入溶劑或液態(tài)聚合單體； ④ 當釜內液體淹沒最低一層攪拌葉后啟動釜攪拌器； ⑤ 繼續(xù)加入溶劑或單體，直到達正常料位為止； ⑥ 開始升溫，當溫度達某一規(guī)定值時，向釜內加催化劑、單體、溶劑、分子量調節(jié)劑等； ⑦ 控制聚合溫度、壓力、聚合釜料位等工藝指示，使之達到正常值。 （二）聚合系統(tǒng)的操作 溫度控制（關鍵操作） 控制聚合溫度的三種方法： ① 通過夾套冷卻水換熱； ② 氣相外循環(huán)取熱； ③ 裝液外循環(huán)取
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