浅谈规整填料在多相催化反应器中的应用.pdf

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1、第27卷第3期机电产品开崖与刨新V01．27，No．3兰Q!兰竺曼旦旦竺!!!竺竺!竺苎!竺!：型!!兰竺竺塑竺!竺!兰!!!苎!型!!竺塑型：!垫!!文章编号：1002-6673(2014)03-063-03浅谈规整填料在多相催化反应器中的应用程传成，张乐，杨莉(河南神马尼龙化工有限责任公司，河南平顶山467000)摘要：论文介绍了几种多相催化反应器及其内件，阐述了现有多相催化反应器的优势及不足；进一步分析了规整填料的发展以及应用。介绍了几种潜在可以应用于多相催化反应器的规整填料。关键词：多相催化反应器；内件；规整填料中图分类号：TQ05文献标识码：A

2、doi：lO．3969／j．issn．1002-6673．2014．03．025Di船tmsiononStructuredPackinginMultiphaseCatalyticReactorsCHENGChuan-Cheng，ZHANGLe，YANGLi(HenanShenmaNylonChemicalCo．，Ltd．，PingdingshanHenan467000，China)Abstract：Thisarticledescribedseveralmultiphasecatalyticreactorsandtheirinternals，describ

3、edtheadvantagesanddisadvantagesofthee)dstingmultiphasecatalyticreactors；Furthermoreweanalyzedthedevelopmentandapplicadonofstructuredpacking，introducingseveralstructuredpackingwhichmaybeappliedtOthemuldphasecatalyticreactor．Keywords：m11l印hasecatalyticreactors；internals；structuredp

4、acking0引言化学反应器是化工生产装置的核心，化工生产中涉及的大多数反应为多相催化反应，反应器类型因化工产品的多样化而具有多样性，其选择和设计主要基于以下原则：生产可操作性，选择性，高效率，安全性，方便性．可靠性。低成本以及设计的可行性ill。而多相催化反应器的设计更是一个复杂的课题．催化剂的研发驱使我们选择一适当类型的反应器与其相适应。而这种形式将逐步被催化剂研发与反应器设计的同时进行的方法所取代。与此同时，各种研究表明，结构型反应器也将逐步取代催化剂散堆式的反应器。结构型多相催化反应器的内件设计将是我们的研究重点，而规整填料，因具有高空隙率、低压

5、降、易于规模化以及可以准确地描述其流体力学的机理等优势。可以潜在的应用于结构型反应器的设计。本篇论文主要介绍几种可以应用于多相催化反应器的内部构件(这些内件常被应用于固定床反应器以及精馏系统)，主要规整填料的特性，及其可能在多相催化反应中的应用。修稿日期：2014-03-25作者简介：程传成(1978-)，男，机械工程师，安全工程师。1996年参加工作，擅长设备管理工作。1多相催化反应多相催化反应被广泛应用于石油化工染料、特殊化学品如药品121、化妆品、香料等的合成，以及污水处理翻等方面。在现有流程以及新型装置中，采用多相催化的反应器类型很大程度取决于新

6、催化剂的开发与改进【4】。Dudukovic等151对化工领域涉及到几种多相催化反应类型进行了总结与归纳。应用最广泛的多相催化反应类型主要有三种：浆液搅拌槽式反应器、鼓泡塔式反应器以及固定床式反应器。其优缺点及应用举例[61，总结见表1。浆液搅拌槽式，鼓泡塔式反应器具有催化剂颗粒小，反应接触面积大的优势，但是需要对催化剂与产品进行分离。同时分离后的催化剂通过循环泵返回反应器又会造成转化率以及选择性地降低：固定床反应器则比较方便没有催化剂分离方面的，但是床式反应器催化剂流粒径较大，限制了压降，A1一Dahhan等171对固定床反应器进行了总结，以其高的催化

7、剂负载量，较长的停留时间，以及分布窄的优势其主要应用于物理、化学吸附等反应中。在逆流操作工况下，由于填充床低的孔隙率，以避免出口液体停滞，液体流率被限制在很低的程度内，这可能会导致的很大的压降。因此，由于强加于流速方面的限制．使得固定床反应器上的催化剂不完全湿润和低传质速率，其主要应用于顺流模式。随着催化剂领域的63·产品与市场·快速发展，对于高活性催化剂粒子来说，严重的粒子内扩散和热传递限制在这些反应器中越发明显，除热不及时可以导致催化剂的失活．这是反应过程低选择性的主要原因，从经济学角度来说也是不科学的，这就驱使我们系统研究各种反应器类型来克服这些问

8、题。表1反应器的型式及特性Tab．1Typesandcharacteristic