流程图的循环结构.ppt

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1、2013.7.21流程图的循环结构2021/9/18112345确定循环结构的决策循环的物料衡算反应器的热效应平衡的限制压缩机的设计和费用反应器的设计小结672021/9/182反应系统的总数循环物流的总数如果各反应在不同的温度和压力下进行，和/或需要不同的催化剂是，则每一种操作条件需要一个单独的反应器系统。具有相邻沸点的组分循环到统一反应器时，他们应该在同一物流中循环。循环结构的决策eg.eg.2021/9/183HDA过程相同的温度及压力下发生，且都不用催化剂，只需要一台反应器新戊二醇生产工艺反应条件和使用的催化剂

2、均不同，需要两个反应器系统2021/9/184HDA过程组分正常沸点/℃去向H2-253循环+放空—气体CH4-161循环+放空—气体苯80主产物甲苯111循环—液体联苯255燃料副产物2021/9/185反应物的摩尔比某一反应物过量，改善产物的选择性。如：某一反应物过量，促使另一组份接近完全转化，减小分离难度。如：某一反应物过量，改变平衡转化率。如：循环结构的决策2021/9/186反应物的摩尔比循环结构的决策回收与循环费用有益因素设计变量2021/9/18712345确定循环结构的决策循环的物料衡算反应器的热效应平

3、衡的限制压缩机的设计和费用反应器的设计小结672021/9/1882021/9/18912345确定循环结构的决策循环的物料衡算反应器的热效应平衡的限制压缩机的设计和费用反应器的设计小结672021/9/1810反应器热效应绝热温升温度限制热负荷Q=△H×FEAQ=F×Cp×（TR，入-TR，出）反应特征，对于反应温度是否有限制2021/9/1811加入热载体如催化剂的钝化过程，采用空气作为反应物流反应器的选择：如HDA过程，净化循环氢物流，出口温度升高，超过温度界限，不适用绝热反应器。替代方案：冷却反应器或加大循环氢

4、流率。热效应的启示2021/9/181212345确定循环结构的决策循环的物料衡算反应器的热效应平衡的限制压缩机的设计和费用反应器的设计小结672021/9/1813稀释剂的加入，如乙苯脱氢反应，水蒸气做稀释剂，降低产物分压，作为热载体，易分离改变温度、压力和摩尔比分离型反应器，如异丙醇脱氢可逆放热反应：反应速率和平衡转化率的折中如何改变平衡转化率2021/9/181412345确定循环结构的决策循环的物料衡算反应器的热效应平衡的限制压缩机的设计和费用反应器的设计小结672021/9/1815多级压缩设计准则：每级压缩

5、比应该相等，所需要的功最小其他效率，备件，年均建设费用，操作费用和灵敏度等功率2021/9/181612345确定循环结构的决策循环的物料衡算反应器的热效应平衡的限制压缩机的设计和费用反应器的设计小结672021/9/1817应结合化学反应特点和不同反应器的性能进行比较来决定。简单反应：比较生产能力复合反应：比较反应选择性针对某特定反应，采用什么型式的反应器和操作方法？2021/9/1818简单反应（无副反应：无产品分布问题）定义：单位时间、单位体积反应器所能得到的产无量（越多越好），或给定生产任务所需反应器体积（越小

6、越好）生产能力的比较【1】间歇反应器和平推流反应器的比较相同点：具有相同的返混特征——不存在返混对于确定的反应过程，反应结果由动力学唯一确定不同点：虽然达到要求的VR相同，但间歇釜存在辅助时间和装料系数，所以总反应器体积VT较大2021/9/1819生产能力的比较【2】全混流反应器和平推流反应器的比较容积效率：对同一等温等容反应过程，在相同产量、相同转化率、相同初始浓度和温度下，平推流反应器和全混流反应器所需有效体积之比。影响因素：反应级数和转化率动力学方程式：2021/9/1820生产能力的比较基础方程式（恒容过程）

7、：可知：反应级数越高，容积效率越低；转化率越高，容积效率越低。结论：高级数高转化率反应：选平推流。若只有反应釜，可用间歇付（存在辅助时间）或多釜串联。零级反应与浓度无关。流动形式不想影响反应体积，选任何反应器均可。对于n＜0的不可逆反应，选具有返混的全混流反应器。2021/9/1821复合反应（平行反应、连串反应）定义：反应器型式与操作方式的优化选择以产物收率为目标反应选择性的比较【1】平行反应12021/9/1822讨论：结论：平行反应，提高CA，有利于级数高的反应，平推流最优，多釜串联次之，全混流最差。降低CA，有

8、利于级数低的反应。2021/9/1823【1】平行反应2反应级数大小对浓度的要求合适的操作方式a1>a2，b1>b2CA、CB均高a1>a2，b1b2CA低、CB高a1