加氢培训讲义3加氢反应器.ppt

芳烃厂员工培训讲义（三） 目 录 第一节 反应设备的应用及类型 一、反应设备的应用 ◆ 反应设备 在化工生产过程中，为化学反应提供反应空间和反应条件的装置. ◆ 反应设备的应用 * 通过对参加反应的介质的充分搅拌，使物料混合均匀； * 强化传热效果和相间传质； * 使气体在液相中作均匀分散； * 使固体颗粒在液相中均匀悬浮； * 使不相容的另一液相均匀悬浮或充分乳化。 二、反应设备的类型 按结构型式分类，可分为釜式反应器、管式反应器、塔式反应器、固定床反应器、流化床反应器等。 ◆ 釜式反应器 釜 式反应器也称槽式、锅式反应器。 ◆ 管式反应器 管式反应器主要用于气相、液相、气—液相连续反应过程，由单根(直管或盘管)连续或多根平行排列的管子组成，一般设有套管或壳管式换热装置。 ◆ 塔式反应器 ◆ 固定床反应器 固定床板反应器是指流体通过静止不动的固体物料所形成的床层而进行化学反应的设备。以气- 固反应的固定床反应器最常见。 ◆ 流化床反应器 细小的固体颗粒被流动着的流体携带，具有像流体一样自由流动的性质，此种现象称为固体的流态化。 把反应器和在其中呈流态化的固体催化剂颗粒合在一起，成为流化床反应器。流化床反应器多用于气- 固反应过程。 第二节 釜式搅拌反应器的构造 一、总体结构 ◆ 釜式搅拌反应器的分类 立式容器中心搅拌、偏心搅拌、倾斜搅拌，卧式容器搅拌等。 ◆ 立式容器中心搅拌 主要包括搅拌罐、搅拌装置、密封装置 搅拌罐—由罐体和传热装置组成。作用是提供反应空间和反应条件。 搅拌装置—由搅拌器、搅拌轴、传动装置组成。传动装置又由电动机、减速器、联轴器及机座等组成。 密封装置—防止罐内介质泄漏或外界空气进入罐内。 ◆ 搅拌器 三、搅拌附件 ◆ 挡板 挡板的作用是避免旋 涡现象，增大被搅拌液体 的湍流程度，将切向流动 变为轴向和径向流动，强 化反应器内液体的对流和 扩散，改善搅拌效果。 ◆ 导流筒 ● 导流筒的作用 导流筒作用---提高混合效率 一方面提高了对液体的搅拌程度，加强了搅拌器对液体的直接机械剪切作用；另一方面由于限定了液体的循环路径，确立了充分循环的流型，使器内所有物料均能通过导流筒内的强烈混合区，减少了走短路的机会。 ● 导流筒的组成 导流筒是一个圆筒，安装在搅拌器的外面。常用于推进式和涡轮式搅拌器。 四、传动装置 五、轴封结构 轴封是指搅拌轴与 罐体之间的动密封结构， 常用的有填料密封和机 械密封。 第三节 搅拌反应器的罐体 一、罐体尺寸确定 ◆ 高径比 ●确定罐体高径比的考虑因素 ＊由于搅拌功率在一定条件下与搅拌器直径的5次方成正比，所以从减少搅拌功率的角度考虑，高径比可取得大一些。 ＊若采用夹套传热结构，从传热角度看，希望高径比可取得大一些；当容积一定时，高径比大、罐体就高，盛料部分表面积大、传热面积也就大。 ＊要考虑物料的状态，对发酵类物料，为了使通入罐内的空气与发酵物料充分接触，高径比应取得大一些。 ◆直径及高度确定 ● 装料系数 若物料在反应过程中产生泡们沫或呈沸腾状态，取装料系数0.6～0.7； 若物料反应较平稳，则取装料系数0.8～0.85。 ● 直径及高度确定 1、在初步确定H/Di后，可先忽略封头的容积，近似计算出罐体的容积。 ≈ 得 2、将上式计算的结果圆整为标准直径，再代入下式中克计算出罐体的高度 二、传热装置 ◆ 夹套 ◆ 蛇管 三、工艺接管 ◆ 进料管 ◆ 出料管 * * 化工反应设备 3 搅拌反应器的罐体 2 釜式搅拌反应器的构造 1 反应设备的应用及类型 管式反应器结构示意图 鼓泡塔反应器结构示意图 1—分布格板；2—夹套；3—气体分布器；4—塔体；5—挡板； 6—塔外换热器；7—液体捕集器；8—扩大段 立式容器中心 搅 拌反应器 1—搅拌器 2