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1、第27卷第7期现代化工July20072007年7月ModernChemicalIndustry·45·回路热管反应器传热性能的研究及其工业应用1,211王志亮,张红,庄骏(1.南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京210009;2.山东科技大学化学与环境工程学院,山东青岛266510)摘要:将热管技术与反应器耦合,开发了高效节能的回路热管反应器。研究了回路热管蒸发段的启动性能、热管内工作介质的汽液两相流流动状态以及热管蒸发段在填充床内的流动传热性能,获得了强化热管传热和改善填充床温度分布的工艺条件,以及填充床对
2、热管外壁对流传热系数的准数关联式。回路热管固定床反应器已经成功应用于合成甲基叔丁基醚生产工艺。关键词:回路热管反应器;蛇形回路热管;传热;甲基叔丁基醚中图分类号:TQ05文献标识码:A文章编号:0253-4320(2007)07-0045-05Studyonheattransferperformanceofloopheatpipereactoranditsindustrialapplication1,211WANGZhi2liang,ZHANGHong,ZHUANGJun(1.SchoolofMechanicala
3、ndPowerEngineering,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China;2.CollegeofChemistryandEnvironmentalEngineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266510,China)Abstract:Akindofloopheatpipereactorwithhighefficiencyandenergysavingisdevelopedbym
4、eansofcouplingheatpipetechnologywithchemicalreactor.Manytests,includingexperimentofconvectiveheattransferperformanceinthecatalyticbed,characteristicsoftheflowpatternoftheheatpipeworkingmediuminsidetheheatpipeaswellasthestart2upfeatureoftheheatpipeareseparately
5、carriedoutinthisstudywithuseofdifferentexperimentalequipments.Processconditionsandparametersareobtainedforintensifyingheatpipeperformanceofheattransferandimprovingtemperaturedistributionofthecatalyticbedwithinthereactor.Besides,acorrelationformulaforconvective
6、heattransfercoefficientbetweenthecatalyticbedandoutsidewalloftheheatpipehasbeenobtainedwithregressivestatisticsofanumberoftestresults.Theloopheatpipechemicalreactorissuccessfullyusedintothesynthesisofmethyl2tert2butylether(MTBE)industrywithuseofisobutyleneandm
7、enthol.Keywords:loopheatpipereactor;snakelikeloopheatpipe;heattransfer;methyl2tert2butylether由于固定床反应器结构简单、操作方便、催化剂范围内。因此积极寻找和利用各种高效换热元件,机械磨损小,床层内流体的流动接近活塞流,可以用降低床层“热点”温度的峰值,拓宽高反应活性的稳较少量的催化剂和较小的反应器容积获得较大的生定区,对提高固定床反应器的生产能力、反应效率,产能力,当伴有串联副反应时,可获得较高的选择性进一步节约能源,提高
8、经济效益有着重要意义。[1-2]而被广泛应用。分析目前运行的用于放热反应热管是以相变方式传热的高效传热元件,具有的固定床反应器,通常采用物料外循环冷却或列管传热能力大、沿程温度均匀、热流密度可变等特[3]式反应器来实现反应热的外移。由于化学反应的放点。把热管与固定床反应器相结合,充分利用热热与床层温度的关系是非线性的,而应用于移热过管的高效传热能力,能降低反
