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《固定床反应器内气流均布技术的初步研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、化学反应工程与工艺地,第期第卷,年月固定床反应器内气流均布技术的初步研究张至英戴迎春张家庭徐德兴联合化学反应工程研究所、口。本文作者对侧向进出的固定床反应器的气流均布技术进行了实验研究在、又,、功。米米以及米的装置中通过改变支承板与进出、口管中心的垂直距离以及附加填料瓷球层高度瓷球直径等参数来考察它,。们对气流均布的影响提出了改进气流分布的技术措施引省‘二、、绝热轴向固定床反应器因其结构简单广泛应用于合成氨硫酸苯乙烯等产品的生产过。,,程中此类反应器常由于气流分布不均匀致使一部分催化剂超负荷而另一部分催化剂却,
2、‘,“,”。,〔几乎不起作用从而导致过程恶化以及反应器性能下降而且在从小设备放大到,,,工业装置时尽管我们可以使它们具有相同的表观气速但就传递过程而言放大后往往导,,致流动特性明显变化使气流在床层截面上分布的不均匀性加剧因而降低了催化剂及反应。,、,器的效率所以无论从提高设备效益强化生产或是进行过程开发放大都有必要对绝热〔“。轴向固定床反应器气流均布技术进行研究’,〔弓日〕导致此种反应器内气流分布不均匀的原因主要有三点进口条件由进口管进入反应器的气体流道截面发生突然扩大以及从侧向进口管进入的气流流向骤,变均会导
3、致反应器床层截面上气流分布不均匀催化剂床层填充条件,由于催化剂粒度或装填不匀造成床层阻力不均导致气流再分配的不均匀出口条件出口管直径过小或安装在反应器侧面均会使气体离开床层前过早地收缩集中或偏向出口尽年元月收到第期固定床反应器内气流均布技术的初步研究,。一侧造成气体分布不匀其中催化剂床层阻力的不均匀性可通过严格选择催化剂的粒度、强度以及合理装填加以。、口条,。改进而进出件对床层气流均布的影响则需通过研究予以解决,国外一些研究者对气体预分布器以及填料的均布作用进行过研究但所有这些研究大多。。属于专利或报道较为简单
4、国内有关这方面的研究还未见公开发表故在轴向床中气流均布,,。问题的设计往往凭籍经验因而带有一定的盲目性常因设计不当导致反应器性能恶化因,、此系统地深入地开展绝热轴向固定床反应器内气流均布技术的研究是全面掌握这类反应。器开发技术的重要组成部分、,本文就侧向进出口对轴向固定床床层截面上的气流分布影响进行了实验研究并提出,。了改善气流分布有效的技术措施可用于工业反应器的设计二、实验装置,,。、装置流程如图所示以空气为试验介质采用热线风速仪及毕托管测速在卯、又以及方形反应器冷模内分别研究如何消除进出口条件造成的。、、气
5、流分布不均匀性通过改变催化剂支承板与进出气管中心的垂直距离填料瓷球装,、。填高度以及填料直径心考察这些因素对消除进出口条件造成的气流不均匀性的效果。实验条件见附表’’,,·,、⋯己讥旅能尹训沪·。···⋯,。,。贡,,,,,,考」,,。止一··。,。。〔〕。。,五〔〕一图工实验装置流程简图一风机一转子流量计‘反应器、分别为与一上填料层消除出口影响一测压孔方形反应器的当量直径、一上下支承板一下填料层消除进口影响一热线测速探头三、实验结果与讨论根据因次分析得出一丝些三二卫巴迎了些卫‘,一、一么万一万一环环化学反应工
6、程与工艺年令“一肠乙一,己为气流分布不均匀系数竹二万乙林,拼林于是得—,,,,,,口管,由于工业上对进口气速已有所规定因此当处理量给定后进径也就不能任意变更,。〔〕,又因湍流时与准数无关所以方程可简化为,、,,将主要实验数据以无因次形式整理后得到图在消除进口影响的叭,,。显然“与的关系如图提高或川均可改善气流均布状况在值较低区,,,,。域增大川对改进气流均布有较好效果反之在高区的作用就不明显考,。察出口效应类似的结果见图、,,在进出催化剂层气流的均为的前提下当进口的川为由图可知消除口,口,刀,进影响所需为而消除
7、出影响即使在哪条件下从图查得值仅为理、月刀仍忍口二图消除进影响和与的关系图消除出口影响和与的关系个△图不同直径瓷球对的影响于,口,,口说明进口条件对气流均布的影响较出条件为大但随着均匀性要求的提高出。,,“,影响也将增大实验还表明在川给定的条件下气流分布的均匀性仅与有关而与。瓷球大小无关第期固定床反应器内气流均布技木的初步研究四、结论。“增大川或相当于增加瓷球层高度均能有效地改善气流分布,。在相等的前提下直径与的瓷球具有相同均布效果。出口条件对气流分布的影响较进口条件为小,,、口的为降低反应器高度同时又不使附加
8、瓷球层高度超过许可限度建议选用进出。分别为与符号说明,一“,。心实验测定的数值一反应器截面上某点的气速,“,,反应器直径或当量直径反应器截面平均气速、,“二,进出口管直径反应器截面上最大气速,。。,瓷球直径反应器截面上最小气速、“,支承板与进出口管中心之间垂直欧拉准数,,—距离雷诺准数,乙—,几填料瓷球层高度气体通过填料层压降·,,拌,基准填料层高度气体粘度,口,气流分布不均匀系数气体
