河南天冠年产24万吨醋酸乙烯酯项目4-反应器设计文档.pdfVIP

0/55

河南天冠年产24万吨醋酸乙烯酯项目——反应器设计说明书

目录

第1章概述1

1.1化学反应器的分类1

1.1.1固定床反应器1

1.1.2鼓泡反应器3

1.2化学反应器设计的基本内容4

1.2.1反应器设计的基本内容4

1.2.2反应器设计基本方程4

本项目设计概述5

第2章乙醇脱水反应器设计6

2.1反应器型式选择6

2.2反应机理6

2.2.2催化剂选择6

2.2.3反应器模型建立7

2.2.4反应动力学方程8

2.3反应设计条件13

2.3.1反应混合气温度的确定13

2.3.2反应混合气温度的确定13

2.4反应器结构参数设计14

2.4.1列管数14

2.4.2管长14

2.4.3列管径14

2.5反应器尺寸设计15

2.5.1反应器列管长度和壳体内径计算15

2.5.2折流板设计17

2.5.3催化剂床层压力降核算17

2.5.4反应器设计计算18

2.6反应器强度校核22

2.7反应器设计结果50

1/55

河南天冠年产24万吨醋酸乙烯酯项目——反应器设计说明书

第1章概述

任何化工过程的生产，从原料到产品的过程都可以概括为下列三个组成部分：原料的预处理、化学

反应和产品的分离。原料的预处理是按照化学反应的要求，将原料进行处理，例如，提纯原料，除去对

反应有害的杂质；加热原料使其达到化学反应要求的温度；如原料为固体，将其进行破碎，以利于反应

等等。这些预处理操作都属于物理过程。反应产物的分离，主要也是物理过程。而化学反应则是一种或

几种物质转化为所需物质的化学过程。所以，化学反应这一步是整个生产过程的核心，是起主导作用的

一步。化学反应器则是生产过程的核心设备。

1.1化学反应器的分类

工业生产中使用的反应器型式多种多样，分类方法也有很多种，例如，可以按照物料聚集态分，可

以按反应器结构分，可以按热交换情况分，还可以按反应器内的温度分布、操作方式等分类。其中，最

常用的是按照相态进行分类。工业生产中应用广泛的几种反应器型式如图1-1所示。

1.1.1固定床反应器

固定床反应器又称填充床反应器，是装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种

反应器。固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右，堆积成一定高度（或厚度）的床层。床层静止不

动，流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固

定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。用

于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。涓流床反应器也可归属于固定床反应器，气、

液相并流向下通过床层，呈气液固相接触。

固定床反应器有三种基本形式：

①轴向绝热式固定床反应器。流体沿轴向自上而下流经床层，床层同外界无热交换。

②径向绝热式固定床反应器。流体沿径向流过床层，可采用离心流动或向心流动，床层同外界无

热交换。径向反应器与轴向反应器相比，流体流动的距离较短,流道截面积较大,流体的压力降较小。但

径向反应器的结构较轴向反应器复杂。以上两种形式都属绝热反应器,适用于反