催化裂化烟气脱硫项目4.1 - 反应器设计说明书.docxVIP

年产20万吨硫磺联产7000万立方米氢气酸性气体脱硫与资源化装置反应器设计说明书

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目录

TOC\o2-3\h\z\t标题1,1第一章设计概述 1

第二章反应精馏塔设计 3

2.1反应器选型 3

2.1.1碘化氢分解反应特点 3

2.1.2板式塔的塔盘种类和选型 3

2.2反应动力学 4

2.3反应精馏塔参数设计 5

2.3.1反应精馏塔设计条件 5

2.3.2反应精馏塔的持液量 6

2.3.3反应精馏塔的塔径 7

2.3.4反应精馏塔的塔高 10

2.3.5反应精馏塔的反应停留时间 10

2.3.6溢流装置 11

2.4反应精馏塔板流体力学验算 13

2.4.1塔板压降 13

2.4.2溢流液泛校核 13

2.4.3液体在降液管内的停留时间 14

2.4.4液沫夹带量校核 14

2.4.5严重漏液校核 15

2.4.6塔板负荷性能图 15

2.5反应精馏塔机械工程设计 16

2.5.1塔板结构设计 16

2.5.2塔设备附件 17

2.6反应精馏塔机械强度校核 19

第三章硫化氢氧化塔的设计 31

3.1反应器选型 31

3.1.1浓硫酸氧化硫化氢反应特点 31

3.1.2填料塔的具体选择 31

3.2反应动力学 32

3.3硫化氢氧化塔参数设计 32

3.3.1硫化氢氧化塔设计条件 32

3.3.2硫化氢氧化塔的塔径 33

3.3.3硫化氢氧化塔填料段高度 35

3.3.4硫化氢氧化塔填料段压力降： 36

3.3.5硫化氢氧化塔持液量 36

3.3.6硫化氢氧化塔反应停留时间 36

3.3.7塔的总体高度 36

3.4硫化氢氧化塔附件设计 37

3.4.1液体分布器 37

3.4.2填料支承板 37

3.4.3填料压板 38

3.4.4接管 38

3.4.5封头 38

3.4.6裙座高度 38

3.5硫化氢氧化塔强度校核 39

3.5.1基础设计条件 39

3.5.2内件及偏心载荷参数 39

3.5.3塔器附件及基础参数 40

3.5.4裙座参数 40

3.5.5地脚螺栓及地脚螺栓座 41

3.5.6厚度 41

3.5.7风载及地震载荷 42

3.5.8组合应力校核 43

3.5.9地脚螺栓及地脚螺栓座校核 44

3.5.10接头校核 45

3.5.11主要尺寸设计及总体参数 45

3.5.12上封头校核 46

3.5.13下封头校核 47

3.5.14内压圆筒校核 49

3.5.15开孔强计算 50

第四章Bunsen反应器 52

4.1Bunsen反应器设计条件 52

4.2反应器计算结果 54

4.3Bunsen反应器强度校核 55

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第一章设计概述

化学反应器是将反应物通过化学反应转化为产物的装置，是化工生产及相关工业生产的关键设备。由于化学反应种类繁多，机理各异，因此，为了适应不同反应的需要，化学反应器的类型和结构也必然差异很大。反应器的性能优良与否，不仅直接影响化学反应本身，而且影响原料的预处理和产物的分离，因而，反应器设计过程中需要考虑的工艺和工程因素应该是多方面的。

反应器设计的主要任务首先是选择反应器的型式和操作方法，然后根据反应和物料的特点，计算所需的加料速度、操作条件（温度、压力、组成等）及反应器体积，并以此确定反应器主要构件的尺寸，同时还应考虑经济的合理性和环境保护等方面的要求。

在反应器设计时，除了通常说的要符合“合理、先进、安全、经济”的原则，在落实到具体问题时，要考虑到下列的设计要点：

（1）保证物料转化率和反应时间；

（2）满足物料和反应的热传递要求；

（3）注意材质选用和机械加工要求。

反应器按结构大致可分为管式、釜式、塔式、固定床和流化床等。

表1.1反应器简介

型式

适用的反应

优缺点

管式

气相；液相

返混小，所需反应器容积较小，比传热面大；但对慢速反应，管要很长，压降大

釜式

液相；液-液相；液-固相

适用性大，操作弹性大，连续操作时温度、浓度容易控制，产品质量均一，但高转化率时，反应容积大

填料塔

气液反应

结构简单，耐腐蚀，能获得较大的液相转化率。由于气相流动压降小，降低了操作费用，但存在壁流和液体分布不均等问题，其