硫废气综合治理及资源化项目 反应器设计说明书 (2).pdf

2017“东华科技-陕鼓杯”

第十一届全国大学生化工设计竞赛

宁波经济技术开发区—石油化工园区

含硫废气综合治理及资源化项目

反应器设计说明书

上海电力学院

一碗炸酱面-SPN团队

成员：王思宇杜舒华陈永泰郭波魏小琴

指导老师：朱晟郭文瑶辛志玲徐群杰

宁波经济技术开发区—石油化工园区含硫废气综合治理及资源化项目—反应器设计说明书

目录

第一章总述1

第二章二氧化硫加氢转化反应器设计2

2.1反应方程式2

2.2催化剂的选择2

2.3动力学方程2

2.4催化剂特性、预硫化、失活及改进措施3

2.4.1催化剂特性3

2.4.2催化剂预硫化4

2.4.3催化剂失活及改进措施5

2.5反应器类型选择7

2.5.1固定床反应器概述7

2.5.2SO2加氢转化反应器选择8

2.6催化剂床层尺寸的确定9

2.6.1反应器进料物流体积流量的估算9

2.6.2催化剂床层截面积的确定11

2.6.3催化剂床层厚度的确定11

2.7反应器的优化12

2.8催化剂用量、床层压降和装填方式15

2.8.1催化剂用量的确定15

2.8.2催化剂床层压降16

2.8.3催化剂的装填方式17

2.9反应器结构设计17

2.9.1设计的选材17

2.9.2壳体17

2.9.3管程换热19

2.9.4封头20

2.9.5接管22

2.9.6支座23

I

宁波经济技术开发区—石油化工园区含硫废气综合治理及资源化项目—反应器设计说明书

2.10反应器流场模拟25

2.10.1进口不设挡板的反应器流场模拟25

2.10.2进口设计挡板的反应器流场模拟27

2.11SW6-2011反应器强度校核28

2.12反应器自动控制系统38

第三章甲硫醇合成反应器设计39

3.1反应方程式39

3.2催化剂的选择39

3.3动力学方程39

3.4催化剂参数41

3.5反应器类型选择41

3.5.1固定床反应器概述41

3.5.2甲硫醇合成反应器选择42

3.6催化剂床层高度和管束尺寸的确定43

3.6.1反应器进料物流体积流量的估算43

3.6.2催化剂床层截面积的确定45

3.6.3催化剂床层高度的确定45

3.6.4管束尺寸和反应管的排列45

3.7反应器的优化45

3.8催化剂用量和床层压降50

3.8.1催化剂用量的确定50

3.8.2催化剂床层压降50

3.9反应器结构设计51

3.9.1设计的选材51

3.9.2壳程换热51

3.9.3壳体52

3.9.4封头54

3.9.5接管55

3.9.6气体分布板56

3.9.7折流板58

3.9.8支座58

II

宁波经济技术开发区—石油化工园区含硫废气综合治理及资源化项目—反应器设计说明书

3.10SW6-2011反应器强度校核59

3.11反应器自动控制系统64

第四章反应器计算及校核总结65

4.1二氧化硫加氢转化反应器(R0101)65

4.2甲硫醇合成反应器(R0201)65

III

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