资源描述：
《化学反应器设计_流化床反应器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、云南化工年第期·讲座·化学反应器的设计一流化床反应器的设计王樟茂浙江大学化工系杭州阳本讲。摘要主要讲述流化床及反应器的设计关链词流化床反应器设计为法以一川”姗喝,压凡呢挂侧刃砚人】,秘记司一王兀妇,工巧山兀妇巴卿当流体流过填充有固体催化剂颗粒的床,层如其流体流过床层的阻力大于床层颗粒的重量时,床层中的颗粒就会像流体一样流动起来,这种床称为流化床,相应的反应器也就称为流化床反应器。由于流化床中的领粒与流体一样能自由地流动,所以流化床具有高效的传热特性、大量的流化颗粒能自由地加入或取出,床层近于等温等优点,因此流
2、化床反应器广泛地应用于强热效应、催化剂失活快、反应要求等温反应过程。典型的。反应一流化床反应器如图所示汹流化床反应器的总体结构图流化床反应器结构流化床反应器的结构型式很多,但由图一床层壳体气体分布器内部构件,、、、可知一般均由床层壳体内部装置换热装置气热交换器扩大段旋风分离器、固分离装置等组成,它们各自的作用如下分别为颗粒的进出口床层壳体气体分布器床层壳体的作用是装载固体颗粒和保证流态气体分布器是流化床的主要构件之一,它具,。、、、,化在所规定的范围内进行这是最基本的作用有支承催化剂均布气体气体整流稳定操作强
3、。内部装置化传热传质等作用一般流化床气体分布器设计内部装置包括气体分布器和内部构件,它们的要求是结构简单,阻力小,不漏料、不堵塞、制造。。的作用主要是改善流化床的流化态方便等年第期云南化工对于。尸尸的小颗粒内部构件,、一、,夕一户。一内部构件的作用在于破碎并限制气泡长大,对于。。的大颗粒减少气固体返混改变气体固体颗粒在床中的停。、一己尸一尸夕弓,“一留时间分布等流化床反应器的内部构件主要形式中,为式有管束垂直管束和水平管束和挡板多孔挡颗粒的平均粒径夕夕分别为颗粒和气体的密。、。度净为气体的粘度板导向挡板和挡网
4、等对某一特定的反应过程,是专采用内部构件,取决于过程的特点,一般颗粒的带出速度如传质控制过程,为抑制气固体返混,减少颗粒的如床内流体的速度等于颗粒在流体中的自由带出和需要对外进行热交换等过程,应加内部构沉降速度即颗粒的重力等于流体对颗粒的曳力。,,,件无内部构件的流化床称为自由床有内部构时颗粒开始从床内带出此时流体的速度称为颗。,。,,件的床称为限制床管束管子的根数可由传热面粒的带出速度记作对于相应的计式有。的需要进行计算确定但也有为了限止气泡的长当,兰汀尸。时,大等放大的需要管数数倍于传热面所需的管子一,尸
5、一。的例子二当时换热装置【一,,,一夕扩脚流化床换热装置包括反应壳体器壁和浸没于即床,内的管束其换热面积由过程本身的热效应大二一“一夕夕夕。小决定。操作速度和流化数气固分离装置。,操作速度即表示流化床在正常操作时流在流化过程中小的颗粒总不免被流体带到,。。,体的速度一般而流化数表示操反应器的上部或外部尤其是在气速较大的操作,。,,。作速度和起始流化速度之比即三对状态下被气体带走的固体颗粒的数量是很大的,田一,,于一般的流化床但对于有些流化为了回收这部分颗粒在流化床中心须有气固分。。。床可达几十甚至几百流化床操
6、作速度离装置流化床气固分离装置主要有。或流化数的大小选择原则是过程为效应不旋风分离旋风分离器主要依靠离心力,,,,,。大反应速度慢催化剂粒度细筛分宽床内无内的作用使气流中的气体和固体颗粒分离好的部构件和要求催化剂带出量少的情况,宜选用较旋风分离器对粒径小手脚的颗粒分离效率达,,。。低的气速反之则宜用较高气速以上在反应器上部连接一个扩大段,使气速降床层的膨长比低,部分颗粒自床层的膨胀比为床层正常流化时床层高由沉降分离安装一些使气流或固度与床层处于起始流化状态时的床层高度体颗粒改变流动方向的折流档板或其他快速分离
7、,。之比即装置尺“一。时一,园三“尸尸流化床的墓本参数式中。,分别表示床层的空隙率和密度下标和分别起始流化速度、。表示起始流化和正常流化状态当流体流过颗粒床层的阻力等于床层颗粒重对床内装有垂直管束的床层,,量时床层中的颗粒开始流动起来此时流体的流一”‘一,。〕速称为起始化速度记作起始流化速度。对床内装有导向档板和档网的床层耐仅与流体和颗粒的物性有关具有代表性的尺一。‘一计算式有」云南化工年第期对于粗颗粒床脚,七一么较多,但相互误差较大,一般可用图一求得。·,而对于细粒床卜”一,,该图虽由流化床催化裂化颗粒测得
8、但对。其他体系也可借用流化床反应器的设计内部装置的设计床层壳体的设计内部构件的选择与设计床径的确定,流化床内部构件的形式结构较多但垂直管当生产能力单位时间内反应气体积流量,,束外其他挡板类内部构件的开孔板间距等结构,,。给定后根据过程特点选定流化数或,参数无统一公认的设计方法全凭经验选择和设。则床层的壳体直径由下式给出。。计对于垂直管数一般用当量直径相同或相,,一。即一,一似设计为多故有时为了保证当
