任务2-4流化床反应器操作指导综述.ppt

气体分布板的作用 支撑：床层上的固体颗粒不至于漏下 分流：使气体分布均匀，造成良好的起始 流化条件 导向：抑制气固恶性聚式流态化 类型：直孔型、直流型、侧流型、密孔型、填充型、短管式分布板以及多管式气流分布器等 (1)直孔型分布板 泡帽侧缝分布板 泡帽侧孔分布板 (3)侧流型分布板 条形侧缝分布板 直孔泡帽分布板 锥型侧缝分布板 锥型侧孔分布板 锥型侧缝分布板 内部构件：挡板或挡网 作用：改善流化操作质量 （1）减少气体返混； （2）使气泡破碎，增强气固相间接触； （3）降低流化床层的高度，减少颗粒的带出。 工业上气速较低时，可选用金属丝挡网。一般用挡板。 内旋挡板 外旋挡板 多旋挡板 缺点：颗粒沿床高产生分级，床层纵向的温度梯度增大，颗粒的磨损也增大。 气固分离装置 作用：回收细粒 形式：设置分离段 设置收尘器 旋风分离器、过滤管 流化床内换热器：控温、不妨碍流化 列管式换热器：单管式和套管式 管束式换热器：直列和横列 鼠笼式换热器 蛇管式换热器 流化床外换热器：夹套 列管式换热器：单管式 列管式换热器：套管式 立式管束式 横排管束式换热器 鼠笼式换热器 蛇管式换热器 气固相反应器的选择 型式 适合的反应 应用特点 应用举例 固定床 气固（催化或非催化）相 返混小，高转化率时催化剂用量少，催化剂不易磨损，但传热控温不易，催化剂装卸麻烦 乙苯脱氢制苯乙烯，乙炔法制氯乙烯，合成氨，乙烯法制醋酸乙烯等 流化床 气固（催化或非催化）相 传热好，温度均匀，易控制，催化剂有效系数大，粒子输送容易，但磨耗大，床内返混大，对高转化率不利，操作条件限制较大 萘氧化制苯酐，石油催化裂化，乙烯氧氯化制二氯乙烷等 移动床 气固（催化、非催化）相 固体返混小，固气比可变性大，但粒子传送较易，床内温差大，调节困难 石油催化裂化，矿物的焙烧或冶炼 三、流化床反应器的床型 四、流化床反应器主体尺寸的确定 ①流化床直径的计算 ②流化床高度的确定 扩大段 稀相段（分离段） 浓相段 锥底 （1）流化床直径的计算 式中 D——反应器直径，m； qv——操作条件下的气体体积流量，m3/s； u0——操作空床气速，m/s。 扩大段直径 流化床基本结构 结构 构成 浓相段 稀相段 扩大段 锥底 壳体 气体分布装置 换热装置 气固分离装置 内部构件（挡板档网、 气体预分布器）等。 流化床高度的确定 1．流化床层高度(浓相段高度)h1 2．分离段高度h’2 3．扩大段高度h”2 4．锥底部分高度h3 流化床总高度 h=h1+h’2+h”2+h3 任务2-4 流化床反应器操作指导 内旋挡板 外旋挡板 多旋挡板 此页幻灯片应放至2-1中 项目二 气固相反应器选型与操作 任务2-1 固定床反应器仿真操作 任务2-2 确定气固相反应器类型 任务2-3 固定床反应器操作指导 任务2-4 流化床反应器操作指导 任务2-5 流化床反应器仿真操作 项目二 气固相反应器选型与操作 任务2-4 流化床反应器操作指导 主讲人：杨艳玲 固定床反应器 固定床反应器： 床层温度难以控制，热效应大的反应难以防止局部过热； 固体物料或催化剂的更换或高温下输送较难。 温度 最高温度 请关注： 什么是流化床反应器？ 流化床反应器的特点？ 流化床反应器的结构？ 一 、流态化现象 二、流化床反应器的基本结构 三、流化床反应器的床型 四、流化床反应器主体尺寸的确定 五、流化床反应器的操作指导 六、仿真实训工艺流程 请关注： 一、流态化现象 定义： 使固体颗粒悬浮于流动的流体中，并使整个系统具有类似流体的性质。 适用范围： 催化反应、颗粒物料燃烧汽化、干燥、焙烧以及输送等过程。 1、流态化的形成 理想流化床的压降与流速 操作速度 实际生产中，通常采用的操作气速在0.15～0.5m/s。对热效应不大、反应速率慢、催化剂粒度小、筛分宽、床内无内部构件和要求催化剂带出量少的情况，宜选用较低气速。反之，则宜用较高的气速。 驼峰 降速时 umf ut 流态化的形成过程 流化数 流化数一般在1.5～10的范围内，也有高达几十甚至几百的。如制苯酐的流化数k≥10～40，石油催化裂化k=300～1000。 产品 反应温度／K 颗粒直径／目 操作空塔速度／(m．s-1) 丁烯氧化脱氢制丁二烯 653-773 40-80 0.8-1.2 丙烯氨氧化制丙烯腈 748 40-80 0. 6-0. 8 萘氧化制苯