第五章_反應(yīng)設(shè)備的使用與維護(hù)-在線瀏覽
2025-02-16 03:52本頁面
【正文】 所需傳熱面積的大小、傳熱介質(zhì)的泄漏可能造成的后果以及傳熱介質(zhì)的溫度和壓力等因素。 優(yōu)點： 容積小、比表面大、返混少、反應(yīng)混合物連續(xù)性變化、易于控制； 缺點： 反應(yīng)速度較慢時，則所需管子長，壓降較大。 多管式反應(yīng)器 的反應(yīng)管內(nèi)還可填固體顆粒，以提高流體湍動或促進(jìn)非均一流體相的良好接觸，并可用來儲存熱量以更好地控制反應(yīng)器的溫度。 單管式反應(yīng)器 三、鼓泡塔反應(yīng)器 氣體以鼓泡形式通過液層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的塔式反應(yīng)器，稱為鼓泡塔反應(yīng)器。 鼓泡塔反應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu)是內(nèi)盛液體的空心圓筒，底部裝有氣體分布器，殼外裝有夾套或其他型式換熱器或設(shè)有擴(kuò)大段、液滴捕集器等。 夾套換熱裝置：當(dāng)吸收或反應(yīng)過程熱效應(yīng)不大時，可采用此裝置。 優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、易于實現(xiàn)大型化、適宜于加壓操作、在采取防腐措施（如襯橡膠、瓷磚、搪瓷等）后可以處理腐蝕性介質(zhì)。 填料鼓泡塔： 為增加氣、液相接觸面積和減少返混，在塔內(nèi)的液體層中放置填料。 該塔中液體在反應(yīng)器中的平均停留時間很短，因此雖有利于傳質(zhì)過程，但傳質(zhì)效率較低，故不如中間設(shè)有隔板的多段鼓泡塔效果好。該反應(yīng)器尤其適用于 氣 固相催化反應(yīng)過程。 ② 有利于提高化學(xué)反應(yīng)的較化率和選擇性。 ④ 適宜在高溫高壓條件下操作。 ② 固定床反應(yīng)器不能使用細(xì)粒催化劑，否則流體阻力增大，影響正常操作。 （一）絕熱式固定床反應(yīng)器 單段絕熱式反應(yīng)器 一般為一高徑比不大的圓筒體，除在圓筒體下部裝有柵板外，內(nèi)部無其他構(gòu)件，柵板上部均勻堆置催化劑。 優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)簡單，造價低，反應(yīng)器體積利用率較高； 缺點： 整個反應(yīng)過程沒有換熱或僅僅依靠床壁散熱，當(dāng)反應(yīng)熱效應(yīng)較大，而反應(yīng)速度較慢時，則不能僅設(shè)置一層催化劑，因此僅適用于反應(yīng)熱效應(yīng)較小、反應(yīng)溫度允許波動范圍較寬、單程轉(zhuǎn)化率較低的反應(yīng)過程； 多段絕熱式反應(yīng)器 多段絕熱式反應(yīng)器又分為中間換熱式和冷激式。 冷激式是用冷激氣直接與反應(yīng)器內(nèi)的氣體混合，以降低反應(yīng)溫度。 （二）換熱式固定床反應(yīng)器 當(dāng)反應(yīng)熱效應(yīng)較大時，為了維護(hù)適宜的溫度條件，必須利用換熱介質(zhì)來移走或供給熱量。 對外換熱式反應(yīng)器 以各種熱載體為換熱介質(zhì)的換熱式反應(yīng)器稱為對外換熱式（或外換熱式）反應(yīng)器。通常在管內(nèi)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(jìn)行反應(yīng)，而反應(yīng)熱由床層通過管壁與管外的熱載體進(jìn)行熱交換。 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(chǎn)物為目的的強放熱復(fù)雜反應(yīng)過程。但這種反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且不宜在高壓條件下操作。只適用于熱效應(yīng)不大的放熱反應(yīng)以及高壓條件的反應(yīng)過程。 選擇固定床反應(yīng)器的原則： ① 保證徑向、軸向溫度分布均勻，并使反應(yīng)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(chǎn)，滿足工藝要求，提高產(chǎn)品收率。 五、流化床反應(yīng)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(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備，稱為流化床反應(yīng)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(nèi)氣固相間接觸面積很大，并且降低了內(nèi)擴(kuò)散阻力，增加了內(nèi)表面的利用率，從而提高了相界面的傳質(zhì)、傳熱速度。 ③ 由
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