反应设备.ppt

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1、1、反应设备应满足化学反应过程的要求。、反应设备应满足化学反应过程的要求。物料的性质（粘度、密度、腐蚀性等）、相态；物料的性质（粘度、密度、腐蚀性等）、相态；反应条件（温度、压力等）；反应条件（温度、压力等）；反应过程的特点（气相的生成、固相的沉积等）；反应过程的特点（气相的生成、固相的沉积等）；2、反反应应设设备备应应满满足足传传质质、传传热热和和流流体体动动力力过过程程的要求。的要求。对反应设备的基本要求对反应设备的基本要求化学反应器生物反应器1、化学反应器、化学反应器反应设备的分类反应设备的分类2、生物反应器、生物反应器反应设备的结构型式反应设备的结构型式机械搅拌式机械搅拌式反应器反应器

2、演示演示1演示演示2管式管式反应器反应器石脑油分解转化反应器石脑油分解转化反应器t=750850CP=2.13.5MPa固定床固定床反应器反应器t=550CP=30MPa流化床流化床反应器反应器演示演示机机械械搅搅拌拌反反应应器器演示演示罐体罐体容积罐体容积V操作容积操作容积V0V0=V-装料系数装料系数 物料在反应过程中产生泡沫或呈沸腾状态，物料在反应过程中产生泡沫或呈沸腾状态，=0.6-0.7 物料在反应过程中比较平稳，物料在反应过程中比较平稳，=0.8-0.85罐体的高径比（罐体的高径比（H/Di）高径比对搅拌功率的影响高径比对搅拌功率的影响高径比对传热的影响高径比对传热的影响物料反应对

3、高径比的要求物料反应对高径比的要求罐体厚度的计算罐体厚度的计算1、无夹套、无夹套与内压容器筒体壁厚与内压容器筒体壁厚 计算方法相同计算方法相同2、带夹套、带夹套壁厚分别按内压和外压壁厚分别按内压和外压 两种情况计算，取二者中较大值。两种情况计算，取二者中较大值。夹套夹套换热元件换热元件整体夹套整体夹套型钢夹套型钢夹套半圆管夹套半圆管夹套蜂窝夹套蜂窝夹套各种碳钢夹套适用温度各种碳钢夹套适用温度 和压力的范围和压力的范围（表（表8-4）蛇管蛇管搅拌器搅拌器（1）使两种或两种以上的物料混合均匀，良好接触。）使两种或两种以上的物料混合均匀，良好接触。（2）强化釜内物料的传质与传热效果，改善操作情况。）

4、强化釜内物料的传质与传热效果，改善操作情况。（3）使使反反应应物物料料分分子子频频繁繁碰碰撞撞，不不断断更更新新接接触触，促促进进化学反应的进行。化学反应的进行。（4）防止悬浮物料的沉降，防止粘稠物料的）防止悬浮物料的沉降，防止粘稠物料的“挂壁挂壁”。搅拌器的作用搅拌器的作用（搅拌桨或搅拌叶轮）（搅拌桨或搅拌叶轮）搅拌器的功能搅拌器的功能提供工艺过程需要的能量和适宜的流动状态提供工艺过程需要的能量和适宜的流动状态1、通过自身的旋转、通过自身的旋转把机械能传递给流体，把机械能传递给流体，形成桨叶附近高湍流形成桨叶附近高湍流充分混合区。充分混合区。2、推动流体沿一定、推动流体沿一定的路径在釜内循环

5、流动，的路径在釜内循环流动，形成不同的形成不同的“流型流型”搅拌器的流型搅拌器的流型轴向流轴向流液体轴向流入，轴向流出液体轴向流入，轴向流出 特点：搅拌器叶片与旋转平面夹角小于特点：搅拌器叶片与旋转平面夹角小于90 如：折叶桨、推进式搅拌器如：折叶桨、推进式搅拌器径向流径向流液体轴向流入，径向流出液体轴向流入，径向流出 特点：搅拌器叶片与旋转平面夹角等于特点：搅拌器叶片与旋转平面夹角等于90 如：平桨搅拌器如：平桨搅拌器切向流切向流物物料料粘粘度度较较低低而而搅搅拌拌器器旋旋转转速速度度较较高高时时，液液体围绕搅拌轴体围绕搅拌轴 作旋转运动。作旋转运动。发生旋转运动的区域称为发生旋转运动的区域称为“圆柱状回转区圆柱状回转区”为消除圆柱状回转区，通常在釜内设置挡板。为消除圆柱状回转区，通常在釜内设置挡板。挡板与导流筒挡板与导流筒切向流与切向流与“打漩打漩”现象现象挡板挡板挡板数目通常为挡板数目通常为4块块宽度为容器直径的宽度为容器直径的1/121/10全挡板化全挡板化增加挡板数目不能改善搅拌效果，增加挡板数目不能改善搅拌效果，功率消耗也不再增加的状况。功率消耗也不再增加的状况。导流筒导流筒