環(huán)氧乙烷固定床反應(yīng)器物量衡算-資料下載頁
2025-05-23 18:32本頁面
【正文】 表5—3 組分交叉項的計算組分氯乙烯二氯乙烷乙醛 氯乙烯 二氯乙烷 乙醛由計算結(jié)果可知代入式5—2有運用直接迭代法，查《化工熱力學(xué)》可知RK方程的直接迭代方程為 （5—8)以迭代的結(jié)果如表5—3表5—4 迭代結(jié)果 有所以，由公式（5—1）得(2) 反應(yīng)器床層截面積A（m2）及高度(m)的計算床層高度為床層截面積為2 確定反應(yīng)器的基本尺寸由于直徑比目前工業(yè)上用的反應(yīng)管（φ57)小的管子（φ38）做反應(yīng)管，在未改變生產(chǎn)能力的前提下更有利于發(fā)揮整個床層催化劑的作用，故采用φ38。對于列管式固定床反應(yīng)器，首先應(yīng)根據(jù)傳熱要求選定選擇φ38，再求出反應(yīng)管根數(shù)n。反應(yīng)管內(nèi)徑：(根據(jù)《化工原理（上）》〈熱軋無縫鋼管〉GB8163—87選擇）反應(yīng)管根數(shù): （5—10）反應(yīng)器一：經(jīng)圓整可得，反應(yīng)管根數(shù)為186186根。反應(yīng)器二：經(jīng)圓整可得，反應(yīng)管根數(shù)為135854根。3 床層壓力降的計算由《化學(xué)反應(yīng)工程》可查得如下計算公式 （5—11)式中——床層壓力降，；——催化床層高度，；——質(zhì)量流量，；——氣體密度，；——重力加速度，；——固定床空隙率；——催化劑顆粒當量直徑，；——氣體粘度，和；由附錄一的相關(guān)數(shù)據(jù)及內(nèi)插法可得：黏度系數(shù)：組分氯乙烯二氯乙烷乙醛355密度 組分氯乙烯二氯乙烷乙醛本次設(shè)計所選用的催化劑為圓柱狀，Φ3mm6mm，則其當量直徑為：反應(yīng)器一：平均黏度，由式5—11得反應(yīng)器二：，由式5—11得54 傳熱面積的核算1 床層對壁面的給熱系數(shù)對于反應(yīng)器，催化劑床層是被冷卻的。此時催化床層與反應(yīng)器內(nèi)壁的給熱系數(shù)，可用下式進行計算： （5—12）式中——床內(nèi)氣體的給熱系數(shù)，；——反應(yīng)管內(nèi)徑，；——催化劑顆粒直徑，；——通過床層的氣體的導(dǎo)熱系數(shù)，；——氣體的粘度，；u——氣體的線速度，——通過床層的氣體的密度。通過床層的氣體的導(dǎo)熱系數(shù),：；組分氯乙烯二氯乙烷乙醛（1）反應(yīng)器一氣體的線速度由公式5—12得（2） 反應(yīng)器二氣體的線速度通過床層的氣體的導(dǎo)熱系數(shù),：；由公式5—12得2總傳熱系數(shù)的計算以管外表面為基準，不銹鋼反應(yīng)管導(dǎo)熱系數(shù)取。其計算公式如下 （5—13）參見《化工原理（上）》式6—117（1） 反應(yīng)器一由公式5—13可得（2） 反應(yīng)器二由公式5—13可得3 傳熱面積的核算對數(shù)平均溫差公式為《化工原理（上）》 （5—14）由所需換熱面積 （5—15）又 （5—16）（1） 反應(yīng)器一換熱介質(zhì)采用逆流，則由（5—14）、（5—15）、（5—16）得（2） 反應(yīng)器二換熱介質(zhì)采用逆流，則由（5—14）、（5—15）、（5—16）得9805 反應(yīng)器塔徑的確定查化工工藝設(shè)計手冊有 （5—17）式中D——殼體內(nèi)徑，m；t——管中心距，m；——橫過管中心線的管數(shù)；——管束中心線最外層管的中心至殼體內(nèi)壁的距離；一般取，取管子按正三角形排行如下圖則 （5—18）由公式（5—18），可得所以，由公式（5—17）可得本反應(yīng)器取最小內(nèi)壁厚為20mm，故外徑為經(jīng)圓整后反應(yīng)器外徑為 mm。附錄一：粘度系數(shù)組分200K250K300K350K400K氯乙烯二氯乙烷乙醛通過床層的氣體的導(dǎo)熱系數(shù),：卡/（厘米秒K)=；組分200K250K300K350K400K氯乙烯二氯乙烷乙醛比熱容（1卡/克分子K=)組分200K250K300K350K400K氯乙烯二氯乙烷乙醛37 / 3
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