《化工反应原理与设备》课件—02釜式反应器.pptVIP

实训操作有安全，工位等条件的限制，所以只设计了一种形式的换热方案，大家下去每个人根据自己对理论知识和这次实践操作的认识和掌握程度，每个人都写出一份完整的实训报告，内容包括乙酸乙酯概述，乙醇和乙酸制备乙酸乙酯的原理，工艺流程，实验现象，结论等，并且制定一个新的换热方案，换热介质，温度，换热方式等都可自行设计，至于方案是否可行，我们下次在仿真操作时，再进行检验。 想一想 1、石油化工产品的生产需要经过那几个步骤？ 原料预处理 化学反应 产品精制 2、反应器按操作方式可分为哪些类型？按结构型式呢？ 按操作方式可分为间歇式、连续式、半连续式。 按结构型式可分为釜式、管式、固定床、流化床、鼓泡塔等。 釜式反应器的仿真操作 间歇釜工作过程 ◆ 工艺流程 原料：多硫化钠（Na2Sn）、邻硝基氯苯（C6H4CLNO2） 及二硫化碳（CS2） 产品：2—巯基苯并噻唑 ，是一种橡胶制品硫化促进剂。 主反应： 2C6H4NCLO2＋Na2Sn ? C12H8N2S2O4+2NaCL+(n-2)S? C12H8N2S2O4+2CS2+2H2O+3Na2Sn?2C7H4NS2Na+2H2S?+3Na2S2O3+(3n+4)S? 副反应： C6H4NCLO2＋Na2Sn＋H2O?C6H6NCL+Na2S2O3+S? 练一练 知识目标：掌握化工总控工职业标准（中级工）以下内容 ① 熟悉本岗位操作规程、工艺技术规程； ② 熟悉公用工程介质的物理、化学特征； 掌握化工生产安全方面的基本知识； 掌握仪表联锁、报警基本原理； 掌握本岗位操作参数对产品质量的影响及调节方法； 能处理温度、压力、液位、流量异常等故障。 小技巧 进度存盘 进度重演 目的：节省训练时间 议一议 ① VX03贮罐液位合适系统怎么还扣分？ 答：Na2Sn需在VX03贮罐静置４分钟，时间未到就向反应器进料系统会扣分。 ② RX01无法出料，我把卸料阀开度都打到100了？ 答：该间歇釜卸料是上出料，靠压差实现，釜内压力和环境一致就无法卸料，引起原因是间歇釜防爆膜破裂，操作时要控制好温度，反应温度不能超过160℃。 ③ 间歇釜已投料开车，但是邻硝基氯苯的组成怎么不变？ 答：反应温度大于128 ℃时，已处于事故状态，联锁启动（开高压水冷却阀，关搅拌器，关加热蒸汽阀），反应停止。 做一做 ① 反应釜超温（超压）如何处理？ ② 如何有效地提高产品收率？ ③ 出料管为什么要用蒸汽吹扫？ 反应时间的计算 非恒温过程 变温操作 设计方程 两方程联立求解，可得X和T随时间的变化 绝热操作： 简化： 反应体积的计算 反应器的有效体积VR 反应器的体积V 装填系数 若用多釜并联操作时，反应釜数 反应釜结构尺寸： 项目三、理想连续操作釜式反应器的计算 理想间歇操作釜式反应器简称为CSTR，是指反应进行过程中连续加料、连续出料釜式反应器流入反应器的物料在瞬间与反应器内的物料混合均匀 特征：1、反应器内各处的物料温度浓度均相同 2、物料在反应器内充分返混。即返混为无穷大 3、出料组成与反应器内物料的组成相同 4、连续、稳定流动，是一定态过程 反应器内浓度处处相等、时时相等 衡算范围： 方程: CSTR基本方程 衡算对象： 进人－离开 － 转化掉 = 累积量 0 反应过程的空时： 物料衡算 反应物A 单位时间t、整个反应器体积V 解析法: 一级反应: 二级反应: 单一连续操作釜式反应器 恒温过程 图解法：动力学方程无法用函数表达 多个连续操作釜式反应器的串联 只有在最后一个釜的反应物浓度与单釜操作时相同，处于最低的出口浓度，其它各釜的浓度均比单釜操作时的浓度高 。提高了反应速率 多个连续操作釜式反应器的串联 任一釜物料衡算 多个连续操作釜式反应器的串联 解析法：前一釜出口浓度是后一釜入口浓度，逐釜依次 计算，直到达到要求的转化率 一级不可逆反应： 第一釜的体积： 第二釜的体积： 第N釜的体积 一级不可逆反应 各釜空时相同，且反应温度相同 多个连续操作釜式反应器的串联 解析法：前一釜出口浓度是后一釜入口浓度，逐釜依次 计算，直到达到要求的转化率 多个连续操作釜式反应器的串联 图解法： 单釜物衡: 注意: 当各釜的温度不同时 当各釜的体积不同时 多个连续操作釜式反应器的串联 N-CSTR的最优化：釜数及最终转化率已规定情况下,为使总的反应体积最小,各釜反应体积存在一最佳比例 多个连续操作釜式反应器的串联 总反应体积最小的必要条件 对于一级不可逆反应： 对于一级不可逆反应而言，当串联各