（三）釜式反应器设计.doc

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1、（三）釜式反应器的设计1、釜式反应器设计的系列化国家已有Ｋ型和Ｆ型反应釜系列Ｋ型釜：形状上呈“矮胖型”，长径比较小Ｆ型釜：长径比较大，较瘦长材质：碳钢、不锈钢和搪瓷等规格：高压、真空反应釜常减压和低压常压反应釜传热面积和搅拌形式都有规定，在选型时，不符，可与厂家协商进行修改。若没有合用的型号，可自行设计。２、釜式反应器设计的工作内容（１）确定釜的操作方式（间歇与连续）（２）汇总设计基础数据：包括物料流量，反应时间，操作压力，操作温度，投料比，转化率，收率，物料的物性数据等（３）计算釜的体积（计算方法见下）（４）确定台数和连接方式（串联与并联）（５）确定釜的直径与筒体高

2、度（长径比取1～3)（６）确定釜的传热装置的型式与换热面积（７）选择釜的搅拌器（如浆式、框式、锚式等）3、釜式反应器体积的计算(1)连续釜Vr=Q0τ（四）固定床催化反应器的设计１、固定床催化反应器的类型固定床绝热式换热式自热式多段绝热式非原料气泠激式原料气泠激式中间间接换热式外热式单段绝热式２、固定床催化反应器催化剂用量的确定(1)空速法乙烯直接氧化制环氧乙烷所用的反应器是外部换热式固定床催话反应器测得空速为5000m3(STP)/(m3cat.h)，要求所设计的反应器进口气体流量为8900m3(STP)/h，求反应器的催化剂堆体积。解：由空速计算式得(2)模型法p

3、绝热式固定床反应器的催化剂用量用下列联立模型方程可求解催化剂堆体积（五）流化床反应器的设计1、流化床反应器的构造H1H3H2（1）流化床直径D（2）扩大段直径D′（3）浓相段高度H1（4）稀相段高度H2（5）扩大段高度H32、流化床反应器主要尺寸的确定1）流化床直径D式中D—流化床直径，mV—气体的体积流量，m3/su—空床气速，即流化床的操作气速,m/s流化床的操作气速可根据生产或试验数据选取,常用的操作气速为0.2～1.0m/s，也可用流化数来计算操作气速,即u=numf。流化数n常根据物料的特性和工艺要求参照实际生产数据选定如苯酐流化床的流化数n≥10～40;有

4、些反应的流化数n＞100或n＞200～300;又如石油催化裂化流化床的流化数n=300～1000确定临界流化速度umf可用实测法和计算法p用计算式求出临界流化速度时Ø若雷诺数Remf＜5时,求出的umf不必校正Ø若Remf＞5时，求出的umf须校正(2)扩大段直径D′2、流化床反应器主要尺寸的确定（4）稀相段高度H2可从它与流化床直径的比H2／D与流化床直径D作成的关联图(见下图)查得2、流化床反应器主要尺寸的确定（5）扩大段高度H3扩大段高度主要是根据内过滤管或内旋风分离器的安装、检修的需要确定。即根据生产经验选取H33、流化床反应器的传热装置其型式有列管、鼠笼、管

5、束和蛇管式套管式列管换热器单管式列管换热器3、流化床反应器的传热装置蛇管式换热器鼠笼式换热器管束式换热器传热面积的计算热负荷Q由热量衡算式确定，总传热系数K可由各给热系数求出，但设计时常采用总传热系数的经验值