反應(yīng)器初步設(shè)計(jì)說明書-資料下載頁
2025-08-03 01:35本頁面
【正文】 2= mm最小厚度dmin = mm名義厚度dnh = mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量Kg壓 力 計(jì) 算最大允許工作壓力[Pw]= = MPa結(jié)論合格內(nèi)壓橢圓下封頭校核計(jì)算單位河北工業(yè)大學(xué)烷轉(zhuǎn)工藝計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 計(jì)算條件橢圓封頭簡圖計(jì)算壓力 PcMPa設(shè)計(jì)溫度 t593176。 C內(nèi)徑 Dimm曲面深度 himm材料S30408 (板材)設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 [s]tMPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 [s]MPa鋼板負(fù)偏差 C1mm腐蝕裕量 C2mm焊接接頭系數(shù) f壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT = = (或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力[s]t[s]T163。 ss = MPa試驗(yàn)壓力下封頭的應(yīng)力sT = = MPa校核條件sT163。 [s]T校核結(jié)果合格厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù)K = = 計(jì)算厚度dh = = mm有效厚度deh =dnh C1 C2= mm最小厚度dmin = mm名義厚度dnh = mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量Kg壓 力 計(jì) 算最大允許工作壓力[Pw]= = MPa結(jié)論合格校核結(jié)果：筒體、封頭厚度均為14mm合格。 反應(yīng)器封頭的選擇根據(jù)鋼制壓力容器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和SW6校核結(jié)果，所選用封頭的尺寸如下：公稱直徑DN/mm曲邊高度h1/mm直邊高度h2/mm 壁厚 S/mm內(nèi)表面積 F/m2 容積 V/m3 質(zhì)量 G/kg上封頭 2200 550 25 14 下封頭 2000 500 40 14 表34 反應(yīng)器封頭的尺寸 設(shè)計(jì)結(jié)果總結(jié)(以第一臺(tái)反應(yīng)器為例)表35 反應(yīng)器的參數(shù)反應(yīng)器參數(shù)反應(yīng)溫度℃593反應(yīng)壓力MPa選材0Cr18Ni9反應(yīng)器內(nèi)徑mm反應(yīng)器壁厚mm14催化劑床層長度m6催化劑床層厚度mm40,34,34,42催化劑分布器直徑mm2000催化劑分布器高度m氣體分布器直徑mm2400氣體分布器高度m1封頭參數(shù)環(huán)境溫度 ℃593受內(nèi)壓 Mpa選材0Cr18Ni9封頭形式標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭厚度mm上封頭：14；下封頭：14焊接系數(shù)1第 4 章 乙炔選擇性加氫反應(yīng)器 概述大多數(shù)有機(jī)烴催化裂解由于原理復(fù)雜都伴隨有很多副反應(yīng)，丙烷脫氫的副產(chǎn)物有很多，包括乙烯、甲烷、乙烷、乙炔等，其中乙炔雖然量很少，但屬于易燃易爆氣體，與氧氣或空氣混合，遇火源會(huì)劇烈燃燒甚至爆炸，而且在一定的溫度和壓力條件下，乙炔會(huì)分解生成碳黑和氫氣，反應(yīng)釋放大量熱能，會(huì)導(dǎo)致爆炸發(fā)生。乙炔還能在一定條件下二聚合生成鏈狀或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，如在400℃~500℃下。乙炔聚合時(shí)會(huì)放熱，溫度越高，聚合速度越快，熱量的積聚會(huì)進(jìn)一步加速聚合，同時(shí)發(fā)生聚合物分解，最終引起爆炸。因此乙炔的存在對(duì)反應(yīng)裝置是很危險(xiǎn)的，所以要對(duì)乙炔進(jìn)行處理。除去混合物中的乙炔有很多方法，例如溶劑吸收法，選擇加氫法，低溫精餾法，乙炔銅沉淀法，氨化法，絡(luò)合吸收法等。在本項(xiàng)目中我們考慮用選擇性加氫或者精餾塔，因?yàn)橐胰驳牧渴中。捎镁s塔耗能巨大，溫度控制不好也會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，所以我們采用選擇性加氫除去危險(xiǎn)氣體乙炔。選擇性加氫法是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛、也是最有效的一種方法。 反應(yīng)方程式 C2H2+H2→C2H4 △Hr= 催化劑的選用加氫反應(yīng)選用Pd/CNF催化劑。 設(shè)計(jì)簡述 同丙烷脫氫反應(yīng)器的設(shè)計(jì)思路一樣，對(duì)乙炔加氫反應(yīng)進(jìn)行物料衡算和能量衡算，通過Polymath軟件編程模擬優(yōu)化，最后得到乙炔的轉(zhuǎn)化率沿管長的變化，確定合適的轉(zhuǎn)化率，進(jìn)而得到對(duì)應(yīng)的管長及反應(yīng)器體積。反應(yīng)體積=停留時(shí)間體積流率，物流的體積流率 V=1655m3/h，由此可得：反應(yīng)體積=1655=該體積為催化劑的體積，由此可得反應(yīng)器的體積Vo=()=66m3。圖41 列管的排布方式反應(yīng)管采用正三角形排列，列管間距為t=式中的do為列管的外徑；式中的n為列管數(shù)； 式中的b為六邊形層數(shù)； 式中的e為最外層列管到殼體的距離； 式中的D為反應(yīng)器的殼體直徑；帶入數(shù)據(jù)可得 ，取管長為，考慮封頭的高度，可得反應(yīng)器的長度為。 在Polymath中的模擬與優(yōu)化乙炔轉(zhuǎn)化率沿管長的變化如下：圖42 乙炔轉(zhuǎn)化率隨管長的變化反應(yīng)器中溫度的變化：圖43 反應(yīng)器溫度隨管長的變化 選擇性加氫反應(yīng)器總結(jié)由以上分析可知，對(duì)乙炔選擇性加氫有效地減少了乙炔的量，很好的減小了反應(yīng)裝置的危險(xiǎn)性。第 5 章 參考文獻(xiàn)[1][D].華東理工大學(xué),2010.[2][D].華東理工大學(xué),2012.[3][D].華東理工大學(xué),2015.[4] 納米簇催化劑上丙烷脫氫反應(yīng)研究[D].河北工業(yè)大學(xué),2009.[5] 納米催化劑的制備,表征及其催化性能研究[D].中國海洋大學(xué),河北工業(yè)大學(xué),2014.[6][A]..[7][D]..29
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