【文章內(nèi)容簡介】 ?? ， 700 是催化劑在再生器中的反應(yīng)溫度， C? ， 510 是催化劑吸附碳進入再生器時的溫度，C? 。 待生劑帶入水汽 熱 量 待生劑帶入水汽熱量 Q5 =催化劑每小時循環(huán)量 水汽的平均比熱 反應(yīng)溫度差 （ 217） )5 1 07 0 0( 0 0 0 ???? hkJ /1041 4?? 式中： 是水汽的平均比熱 , )/( CkgkJ ?? ， 700 是催化劑在再生器中的反應(yīng)溫度， C? ， 510 是催化劑吸附 水汽 進入再生器時的溫度， C? 。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 19 吹掃 和 松動蒸汽升溫 所 需熱 量 蒸汽升溫需熱 Q6 =催化劑每小時循環(huán)量 反應(yīng)焓差 （ 218） )2 7 8 03 9 2 9(1 0 0 0 ??? hkJ /10115 4?? 式中：括弧內(nèi)的數(shù)值分別是 （表）， 700 C? 過熱水蒸汽和981kPa （表）飽和蒸汽的熱焓 ， kgkJ 。 散熱損失 根據(jù) 公式 ， 散熱損失 =582燒碳量 （ 219） 得 7Q =582燒碳量 =582 =456 104? ?hkJ 循環(huán)催化劑帶走熱量 循環(huán)催化劑帶走熱量 Q8 Q8 =催化劑每小時循 環(huán)量 反應(yīng)溫差 空氣的平均比熱 （ 220） =1000 103 (700510) = 108 kJ/h 再生器熱量 再生器熱量 ：取Q=Q1－（ Q2 ＋ Q3＋ Q4 ＋ Q5＋ Q6 ＋ Q7＋ Q8） ? ?? ?20659456115411989202142647184 ???????? hkJ / 8?? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 20 再生器 出入 熱 量 匯總 表 25 再 生器熱平衡計算結(jié)果匯總 入方 hkJ410 出方 hkJ410 焦炭燃燒熱 47184 焦炭脫附熱 5426 ____ ____ 主風(fēng)升溫 9200 ____ ____ 焦炭升溫 198 ____ ____ 帶入水汽溫 41 ____ ____ 吹掃、松動蒸汽升溫 115 ____ ____ 散熱損失 456 ____ ____ 加熱循環(huán)催化劑 20659 ____ ____ 再生器取熱 11089 合計 47184 合計 47184 從表中可以看出，進入和離開再生器的能量 相 等 ， 系統(tǒng) 達到熱量平衡。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 21 第 3章 設(shè)備選型 燒焦罐 與 再生器內(nèi)徑 燒焦罐內(nèi)徑 根據(jù)國內(nèi)開發(fā)成功的快速床串聯(lián)再生工藝提高了第二密相床的燒碳強度，使整個再生器的綜合燒碳強度 有較大提高 。其主要的措施是把燒焦罐出口的煙氣全部引入第二密相床，使氣速在燒焦罐達到 sm/~ ，燒焦罐 — 再生器變成兩個串聯(lián)的流化床再生器。此設(shè)計采用的是大慶煉油廠所使用的串聯(lián)的快速循環(huán)流化床技術(shù)。 圖 31 快速循環(huán)流化床 進入燒焦再生系統(tǒng)的主風(fēng)，實際沒有一次完全被燒焦罐 利用 ， 而是進入燒焦再生系統(tǒng)的主風(fēng)在燒焦罐中和再生器中各消耗一部分 [9]。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 22 濕空氣氣流量為 130988m3/h 設(shè)定燒焦罐消耗主風(fēng) /再生器密相消耗主風(fēng) = 故燒焦罐利用主風(fēng) hm / 3?? 燒焦罐氣體體積燒焦罐內(nèi)壓力 大氣壓力絕對溫度主風(fēng)量 ??? K273 （ 31） = )273700(53705 ??? h/77555m 3? sm / 3? 由于采用循環(huán)床， 燒焦罐內(nèi)的 氣體平均流速為 sm/~ ，取氣速為 sm/ 。 燒焦罐截面積 = = 2m 流體通過 燒焦罐 的有效 內(nèi)徑 =?燒焦罐截面積?4 （ 32） =? ? ? 本設(shè)計 根據(jù)計算和工業(yè)設(shè)計常規(guī)取 流體通過 燒焦罐 的有效 內(nèi)徑 為? mm5000 ，考慮 加裝 襯里總厚 200mm,實際內(nèi)徑取 ? mm5200 。 再生器 內(nèi) 徑 再生器密相床消耗主風(fēng) = hm / 3?? 再生器二密相床氣體體積流率 再生器壓力 大氣壓力絕對溫度消耗主風(fēng)量 ??? K273 （ 33） 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 23 ??? hm /116041 3? sm / 3? 在內(nèi)徑較大的再生器內(nèi)氣體平均流速為 ~ sm 的表觀流，流速在此取 sm 。 截面積 ? m? 流體通過 再生器密相床 有效 內(nèi)徑 =?再生器密相床截面積?4 （ 34） =? ? ? 本設(shè)計 根據(jù)計算和工業(yè)設(shè)計常規(guī)取流體通過 再生器 密 相床 有效 內(nèi)徑為? mm6800 ，考慮 加裝 襯里總厚 200mm,實際內(nèi)徑取 ? mm7000 。 燒焦罐 與 再生器部分高度 ???AWH x1[10] （ 34） A— 燒焦罐截面積 ， 2m ； ? — 燒焦罐平均密 ， 3kg/m ，根據(jù)經(jīng)驗 370kg/m ； Wx— 燒焦罐或再生器內(nèi) 催化劑的藏量 ， kg ； 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 24 燒焦罐高度 ??? AWH x1 mmm15458%16190000????? 式中： 190000 是 以 上部分已經(jīng)計算 并 得到的 反應(yīng)再生系統(tǒng) 催化劑的 總藏量， kg， 16%燒焦 罐內(nèi)催化劑 的藏量 占總量的百分率 [11]。 根據(jù) 設(shè)計 要求和實際建造施工設(shè)定 燒焦罐罐高 取 mm15458 。 再生器密相床高度 ?? xWH %13??? W ?? 式中： 190000 是以上部分已經(jīng)計算并得到的反應(yīng)再生系統(tǒng) 催化劑的 總藏量 是 ， kg， 13%再生器 密相床 內(nèi)催化劑 的藏量 占總量的百分率 [11]。 根據(jù) 設(shè)計 要求和實際建造施工設(shè)定 再生器密相床段高度 取 mm7000 。 燒焦罐 與 再生器密相床過渡段高 過渡段與水平成角度 ? 參照大慶煉油廠一重催車間設(shè)定為 ?69 。 燒焦罐內(nèi)徑 mm5000 ， 再生器 密 相 內(nèi)徑 mm6800 。 ??tg 則 , ?tgH ?3 2 )52021000( ? （ 3 5） 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 25 mm2294? 根據(jù) 設(shè)計 要求和實際建造施工設(shè)定 燒焦罐 — 再生器過渡段高度為mm2300 。 再生器上部部分參數(shù) 再生器稀相段內(nèi)徑 濕氣氣體體積流率再生器內(nèi)壓力 大氣壓力反應(yīng)絕對溫度濕氣體量 ???? Km oll （ 36） )273700( ????? sm hm/ /1927633?? 再生器內(nèi)氣體平均流速為 ， 流體通過 再生器稀相床 有效 內(nèi)徑 =?再生器稀相截面積?4 （ 37） =? )(4 ? ? 本設(shè)計 根據(jù)計算和工業(yè)設(shè)計常規(guī)取 流體通過 再生器稀相床 有效 內(nèi)徑 為? mm9000 ，考慮 加裝 襯里 總厚 200mm,實際內(nèi)徑 取 ? mm9200 。 再生器稀相段高度 稀相段因有旋風(fēng)分離器 ， 所以高度適宜范圍為 m11~9 ， 根據(jù) 設(shè)計 要求和實際建造施工 取 。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 26 再生器稀相段與下部密相段過渡高度 過渡段與水平成角度 ? 參照大慶煉油廠一重催車間設(shè)定為 ?67 。 2 密相段內(nèi)徑稀相段內(nèi)徑過 ?? ?tgH 2 700 0920 0 ?? ?tg ?? mm2600? 再生器稀相段與下部密相段過渡高度取 mm2600 。 旋風(fēng)分離器 旋風(fēng)分離器作用是將催化劑顆粒與煙氣分離，其裝置外形設(shè)計簡單，分離效果顯著。 旋風(fēng) 器 分離基本結(jié)構(gòu)計算 1. 筒體直徑 按筒體內(nèi)徑氣速為 5m/s 計算， 濕煙氣流率： 0Q =? 5959? ? (273+700)/2888? 1/3600= sm/ 總筒體截面積 =濕煙氣流率 /筒體內(nèi)徑氣速 =選用 4 組旋風(fēng)分離器，則每個旋風(fēng)分離器筒體的截面積為 m 筒體直徑 =?再生器稀相截面積?4 （ 39） 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 27 =? ? ? 選 ? 的旋風(fēng)分離器。一級和二級都選用此直徑的筒體。 2. 一級入口截面積 由于目前前用的一級旋風(fēng)分離器入口線速一般是 18~25 sm/ [12]， 在這量取 18 sm/ 則， 1851 ?A A筒體截面積一級入口截面積 （ 310） ? 旋風(fēng)分離器入口為矩形，其高度 a 是寬度 b 的 倍。 由此計算得： a= ； b= 。 3. 二級入口截面積 按二級入口線速為 22 sm/ 考慮，則， 2252 ?A A筒體截面積二級入口截面積 （ 311） 求得： A2= 2m 入口的高度： a= ， b= 4. 一級料腿負荷及管徑 PV型一級旋風(fēng)分離器料腿的適宜固體質(zhì)量流速為 400~700 s)kg/(m2 ? 設(shè)一級旋風(fēng)分離器的入口氣體的固體濃度為 3/10 mkg ，則對每個旋風(fēng)分離器的進入固體流量為 ? 10? skg / ? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 28 選用 ? =400mm 作為一級料腿 [13]。 所選管徑質(zhì)量為： ? ?smkg ???22/ ? （ 312） 5. 料 腿選 型 對 ? 1500 的旋風(fēng)分離器，二級料腿直徑可選為 ? 280mm 的管子。 6. 旋風(fēng)分離器其他參數(shù) 根據(jù)已知旋風(fēng)分離器的直徑為 mD ? ，按照旋風(fēng)分離器常規(guī)設(shè)計比例可以求出旋風(fēng)分離器器體高度為： 旋風(fēng)分離器主體 mh ? 出風(fēng)口 mmDd ???? 出料口 mmDd 4501 5 0 ???? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 29 圖 32 旋風(fēng)分離器常規(guī)設(shè)計比例 一級料腿長度 核算 核算一級由一級旋風(fēng)分離器的壓力平衡得 ， 密稀稀 rHrHPrHrZP 2112111 ????? （ 313） 所以 ， ? ? ? ?? ?111211 r rHrrHPPZ 稀密稀 ????? ? ? ? ?? ?350 ??????? )( m? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 30 從入口中心線至灰斗底距離為 m ，所以凈高度應(yīng)大于 ? ? Z? ，即 + = m 。今凈空高度為 ，大于 ,能滿足要求。 二級料腿長度 核算 用上述的壓力平衡原理（增加考慮二級旋風(fēng)分離器壓降閥壓降）可得到 ： ? ?? ?2231212 r PrrHrHPPZ 闊密稀 ????????? ? ?? ?450 ??????? ? 從入口中心至灰斗的距離 ，所以凈高度應(yīng)大于 )( 2Z? ，即)( mm ?? 。今凈空高度 m （因還有一級入口與二級入口之間的高差），能滿足要求 [14]。 旋風(fēng)分離系統(tǒng)參數(shù)匯總 表 31 旋風(fēng)分離系統(tǒng)參數(shù)匯總 項 目 數(shù) 值 旋風(fēng)分離器型號 PV型 旋風(fēng)分離器級數(shù) 2 旋風(fēng)分離器組數(shù) 4 旋風(fēng)分離器筒徑 mm1500? 一級旋風(fēng)分離器入口面積 二級旋風(fēng)分離器入口面積 一級旋風(fēng)分離器入口線速 18m/s 二級旋風(fēng)分離器入口線速 22m/s 一級料腿規(guī)格 mm400? 二級料腿規(guī)格 mm280? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 31 再生斜管 直 徑 取再生斜管內(nèi)平均密度為 3/250 mkg 。 通常催化劑速度為 2~3 sm 的范圍內(nèi)，本設(shè)計取催化劑速度為 sm 。 催化劑體積流率 ? ?3600250 ?? 每小時催化劑循環(huán)量 （ 313） ? ?36002501000000?? ? 3m 再生斜管截面積：催化劑速度催化劑體積流率