【正文】 積 ? 連續(xù)反應：由工藝規(guī)定的生產能力，確定全年的工作時數，算出每小時反應釜需要處理（或生產）的物料量 Vh。根據物料的平均停留時間 t和設備的臺數就可以算出每臺釜的物料體積。在選用反應釜時，一般把選用的臺數與實際操作的臺數之間，用設備備用系數 n關聯， n通常為 ? 由物料體積 Vp和裝料系數 Φ計算釜的體積。液相反應時通常取 Φ=，視具體情況而定 計算反應釜的體積 2 ? 間歇反應：從工藝設計要求的年產量決定日投料量 Vc,再從每釜反應所用時間（包括輔助時間等） t釜 ，算出 24小時內釜的反應周期數（ α=24/ t釜 ）、每釜處理的物料體積 Vp= Vc/α，得到每釜的實際體積V=Vp/Φ。間歇釜的裝料系數 Φ，可以比連續(xù)操作再適當放寬，取上限或略大。 確定反應釜設計體積和臺數 ? 根據計算得到的反應釜的實際體積和反應釜臺數都是理論計算值，應該加以圓整?；蜻x用系列產品的反應釜。根據規(guī)定的反應釜系列（如500L， 1000L， 1500L）加以圓整，連同設備臺數 m，一并確定。一般說，反應釜體積越小，相對傳熱面積越大，攪拌效果越好，物料反混激烈等，但停留時間未必符合要求。 ? 對非標準設備的反應釜，還要決定長徑比之后再校算，但可以初步確定為一個尺寸，即將直徑確定為一個國家規(guī)定的容器系列尺寸。 反應釜直徑和筒體高度、封頭確定 ? 首先確定長徑比 r(r=H/D)，一般取 r=13， R越接近 1，單位體積內消耗的鋼材量少，液體表面大，適于間歇反應。增大 r釜趨向瘦長型，當 r=3時，就是常見的半塔式反應釜，單位體積釜內傳熱面積可以加大。 r越大，傳熱比表面積越大，可以減少反混，對于有氣體參加的反應較為有利，停留時間較長，但設備加工困難，材料耗費較高，攪拌支撐也有一定的難度。 ? 根據工藝條件和經驗 r值大體確定后，先將釜的直徑確定下來（圓整結果） , 再確定封頭型式，查出封頭的體積，則釜的體積為 V=?/4D2H+V封頭，當 V不合適時，可重新假定直徑再試算到滿意為止。 傳熱面積計算和校對 ? 反應釜最常見的冷卻和加熱形式是夾套。它制造簡單，不影響釜內的物流的流型，但傳熱面積小，傳熱系數也不大，釜的長徑比直接影響到傳熱面積，傳熱面積計算公式和方法同一般的傳熱體系。 ? 如果計算的傳熱面積（須以投料高度計算）足夠，就認為所確定的長徑比合適或所選設備合適。否則要調整尺寸。 ? 如計算傳熱面積不夠，則應該再釜內設置盤管、列管、回形管以增大傳熱面積。但釜內構件增加，將影響物料流動。易粘壁、結垢或有結晶沉淀產生的反應通常不主張設置內冷卻（或傳熱）器。 攪拌器設計 ? 一般根據液體粘度、釜的體積、操作目的和主要影響因素來選擇 固定床反應器的設計 ? 匯總物料衡算和物性數據 ? 計算床體體積 ? 計算床高和直徑 ? 驗算流體阻力和傳熱系數 k ? 繪制反應器設計條件圖 計算床體體積 ? 根據經驗和生產數據，確定催化劑的時空速率 U,則催化劑的體積 Vc Vc= Vh /U 式中 Vc –催化劑體積， m3 Vh—工藝要求氣體流量， m3/h U—催化劑時空速率 , m3物料 /(m3催化劑 h)。 床體體積 V=V1+V2+Vc+Vo 式中 V—固定床體積， m3 V1—原料分布體積空間（下空間） m3 V2—物料分離空間（上空間） m3 Vc—催化劑體積 m3 Vo—堆積空隙體積 m3 計算床高和直徑 ? 假設一個圓整直徑，根據床內有效體積核算床層高度，再估算催化劑堆積高度，驗算氣速，保證反應的停留時間。如果假設不合理，重新假設再試算。 驗算流體阻力和傳熱系數 k ? 流體阻力過大說明床徑設計太小，動力消耗偏大。 ? 寧可增加催化劑體積，而不主張流體阻力偏大，避免整個系統(tǒng)操作困難。 ? 傳熱系數 k值，經常取某個經驗值或中試實測值。 繪制反應器設計條件圖 ? 確定床層和床底、床頂的開口方位、標注尺寸等。 流化床反應器的設計 ? 流化床反應器的特點 ? 流化床反應器的分類 ? 流化床反應器主體尺寸的確定 ? 操作氣速的確定 流化床反應器的構造圖 流化床反應器的特點 （與固定床反應器比較） ? 固體顆粒直徑小，氣固兩相的接觸面（即傳熱傳質表面積）大 ? 催化劑粒子小，固內擴散阻力小，對內擴散控制的反應器和內擴散阻力較大的反應十分有利 ? 流化床內氣固兩相的強烈攪動，使相界面不斷更新，有利于傳熱和傳質；床層內溫度均勻，便于控制反應溫度 ? 催化劑在流化床中有流動性，對于催化劑易失活需要很快再生的過程，易于實現連續(xù)化生產 流化床反應器的特點 （與固定床反應器比較） 2 ? 固體顆粒易磨損，使催化劑的帶出損耗大，對使用昂貴的催化劑的生產過程將使產品的成本增加 ? 氣體返混較大，轉化率（或收率）降低 流化床反應器的分類 ? 單器流化床和雙器流化床 ? 單層流化床和多層流化床 ? 圓柱形層流化床和圓錐形流化床 ? 自由床和限制床 流化床反應器主體尺寸的確定 ? 流化床直徑 D=(4V/πu)189。 式中 D—流化床直徑， m V—氣體的體積流量， m3/s U—空床氣速，即流化床的操作氣速， m/s 工業(yè)上采用的流化床操作氣速 產品 反應溫度 /℃ 催化劑顆粒直徑 /目 操作空塔速度 / m/s 1 2 3 4 480500 475 370 200 4080 4080 40 2428 使用流化數計算操作氣速 ? 流化數是操作氣速與臨界流化速度的比值 n ? u=numf式中 u—操作氣速， m/s n—流化數 umf –臨界流化氣速， m/s ? 擴大段直徑，濃相段高度，稀相段高度以及擴大段高度均有相應的經驗設計計算方法可選擇 非定型設備設計的主要程序 ? 工藝流程上確定設備的化工單元類型 ? 確定設備材質 ? 匯集設計條件 ? 選定設備的基本結構型式 ? 設計設備的基本尺寸 ? 選型和選擇標準圖紙 ? 設計成果數據匯總 ? 向機械設備設計人員提出設備條件和設備草圖 ? 匯總列出設備一覽表 設備設計條件圖 演講完畢，謝謝觀看！