《反应器操作与控制》教学课件—06管式反应器操作与控制.pptx

项目六管式反应器操作与控制反应器操作与控制

01认识管式反应器任务

知识链接管式反应器在化工生产中的应用越来越多，多数用于气相连续操作的场合，例如低级烃的卤化反应和氧化反应、石油烃类的热裂解反应等。而且向大型化和连续化发展

知识链接管式反应器一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。

知识点一管式反应器的结构一、直管根据反应段的不同，内管内径通常也不同，有Φ27mm和Φ34mm，夹套管用焊接形式与内管固定。夹套管上对称地安装一对不锈钢Ω形补偿器，以消除开停车时内外管线膨胀系数不同而附加在焊缝上的拉应力。反应器预热段夹套管内通蒸汽加热进行反应，反应段和冷却段通热水移去反应热或冷却。

知识点一管式反应器的结构二、弯管弯管结构与直管基本相同(见图6-4)。弯头半径R≥5D(1%土4%)。弯管在机架上的安装方法允许其有足够的伸缩量，故不再另加补偿器。内管总长(包括弯头弧长)也是8m.。

知识点一管式反应器的结构三、密封环套管式反应器的密封环为透镜环。透镜环有两种形状。一种是圆柱形的，另一种是带接管的T形透镜环。如图圆柱形透镜环用反应器内管同一材质制成。带接管的T形透镜环是安装测温、测压元件用的。四、管件反应器连接必须按规定的紧固力矩进行。所以对法兰、螺柱和螺母都有一定要求。

知识点一管式反应器的结构五、机架反应器机架用桥梁钢焊接成整体。地脚螺栓安放在基础栓的柱头上，安装管子支架部位装有托架。管子用抱箍与托架固定。

知识点二管式反应器分类及传热方式一、管式反应器与釜式反应器的差异内容釜式反应器管式反应器反应器类型全混流反应器平推流反应器停留时间长短移走反应热容易难

知识点二管式反应器分类及传热方式二、管式反应器的特点1.由于反应物的分子在反应器内停留时间相等，所以在反应器内任何一点上的反应物浓度和化学反应速率都不随时间而变化，只随管长变化。2.管式反应器具有容积小、比表面大、单位容积的传热面积大，特别适用于热效应较大的反应。3.由于反应物在管式反应器中反应速率快、流速快，所以它的生产能力高。管式反应器适用于大型化和连续化的化工生产。4.和釜式反应器相比较，其返混较小，在流速较低的情况下，其管内流体流型接近于理想流体。5.管式反应器既适用于液相反应，又适用于气相反应。用于加压反应尤为合适。6.此外，管式反应器可实现分段温度控制。其主要缺点是，反应速率很低时所需管道过长，工业上不易实现。

知识点二管式反应器分类及传热方式——水平管式反应器三、管式反应器的分类——立管式反应器

知识点二管式反应器分类及传热方式——盘管式反应器三、管式反应器的分类——U形管式反应器

知识点三管式炉及管式裂解炉管式炉是工业炉的一种结构形式，是炼油、化工、石油化工装置以及油田建设和长输管道工程中的重要工艺生产设备。所谓工业炉，一般是相对蒸汽锅炉而言的，通常是指除蒸汽锅炉之外的用于各工业生产装置中的各种炉窑。如冶金工业用的各种高炉、热风炉、立式转炉和卧式转炉、平炉、混铁炉、反射炉、闪速炉、煅烧炉和焙烧炉，化工工业用的转化炉、裂解炉、煤气发生炉、焚烧炉，石油工业用的加热炉、重整炉以及玻璃制造工业用的玻璃熔窑等等。

知识点三管式炉及管式裂解炉1.炉体通常分为辐射室和对流室两部分，每部分都由炉墙、炉顶和炉底构成。辐射室由耐火砖(里层)、隔热砖(外层)砌成。是炉子中以辐射方式传热的部分，以吸收燃料燃烧的辐射热为王对炉管进行加热来完成热交换过程。2.炉管炉管前一部分安置在对流段的称为对流管，置于对流室内的炉管组件，通常由若干管束组成，部分管束的管外带有翅片或钉头，以提高换热效率。对流管内物料被管外的高温烟道气以对流的方式进行加热并汽化，达到裂解反应温度后进入辐射管，故对流管又称为预热管。炉管后一部分安置在辐射段的称为辐射管，置于辐射室中的炉管组件，通过燃料燃烧的高温火焰、产生的烟道气、炉墙辐射加热将热量经辐射管管壁传给物料，裂解反应在该管内进行，所以辐射管又称为反应管。

知识点三管式炉及管式裂解炉3.燃烧器用以将气体或液体燃料喷入炉内进行燃烧的装置，亦称烧嘴。按照安装位置不同，可分为侧壁烧嘴、顶部烧嘴和底部烧嘴三种；按燃烧的燃料不同可分为燃油烧嘴、燃气烧嘴和联合烧嘴三种

学习检测一、判断题管式反应器主要用于气相或液相连续反应过程，且能承受较高压管式反应器亦可进行间歇或连续操作。3.管式反应器的优点是减小返混和控制反应时间。4.在管式反应器中单管反应器只适合热效应小的反应过程。

02管式反应器实训操作任务

知识点一工艺技术分析一、反应原理一次反应由原料烃经热裂解生成乙烯和丙烯的主反应，在裂解反应中，要取得较高的目的产物乙烯，必须在确定工艺条件下要保证主反应的进行。二次反应由一次反应生成的乙烯、丙烯进一步反应，最后生成焦和碳，二次反应