r3001反應(yīng)器計(jì)算

1、反應(yīng)器設(shè)計(jì)6.1.2.2反應(yīng)器的選擇反應(yīng)器的選擇反應(yīng)器大致可以分為釜式反應(yīng)器、管式反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器。下面分析四種反應(yīng)器的優(yōu)劣。6.1.2.2.1釜式反應(yīng)器：釜式反應(yīng)器：反應(yīng)器中物料濃度和溫度處處相等，并且等于反應(yīng)器出口物料的濃度和溫度。物料質(zhì)點(diǎn)在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間有長(zhǎng)有短，存在不同停留時(shí)間物料的混合，即返混程度最大。應(yīng)器內(nèi)物料所有參數(shù)，如濃度、溫度等都不隨時(shí)間變化，從而不存在時(shí)間這個(gè)自變量。優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣泛，投資少，投

2、產(chǎn)容易，可以方便地改變反應(yīng)內(nèi)容。缺點(diǎn)：換熱面積小，反應(yīng)溫度不易控制，停留時(shí)間不一致。絕大多數(shù)用于有液相參與的反應(yīng)，如：液液、液固、氣液、氣液固反應(yīng)等。6.1.2.2.2管式反應(yīng)器管式反應(yīng)器①由于反應(yīng)物的分子在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間相等，所以在反應(yīng)器內(nèi)任何一點(diǎn)上的反應(yīng)物濃度和化學(xué)反應(yīng)速度都不隨時(shí)間而變化，只隨管長(zhǎng)變化。②管式反應(yīng)器具有容積小、比表面大、單位容積的傳熱面積大，特別適用于熱效應(yīng)較大的反應(yīng)。③由于反應(yīng)物在管式反應(yīng)器中反應(yīng)速度快、流速快

3、，所以它的生產(chǎn)能力高。④管式反應(yīng)器適用于大型化和連續(xù)化的化工生產(chǎn)。⑤和釜式反應(yīng)器相比較，其返混較小，在流速較低的情況下，其管內(nèi)流體流型接近與理想流體。⑥管式反應(yīng)器既適用于液相反應(yīng)，又適用于氣相反應(yīng)。用于加壓反應(yīng)尤為合適。6.1.2.2.3固定床反應(yīng)器固定床反應(yīng)器固定床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是：①返混小，流體同催化劑可進(jìn)行有效接觸，當(dāng)反應(yīng)伴有串聯(lián)副反應(yīng)時(shí)可得較高選擇性。②催化劑機(jī)械損耗小。③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。固定床反應(yīng)器的缺點(diǎn)是：①傳熱差，反應(yīng)放熱量很大時(shí)

4、，即使是列管式反應(yīng)器也可能出現(xiàn)飛溫（反應(yīng)溫度失去控制，急劇上升，超過允許范圍）。②操作過程中催化劑不能更換，加氫裝置由于操作條件的特殊性，所以反應(yīng)器有可能發(fā)生一些特殊的損傷現(xiàn)象。為防止這些破壞性的損傷發(fā)生，不僅要有正確的設(shè)計(jì)與選材，而且與正確的制造工藝和正確的操作維護(hù)關(guān)系極大。下面介紹熱壁加氫反應(yīng)器可能發(fā)生的主要損傷型式及其對(duì)策。1.高溫氫腐蝕2.氫脆3.高溫硫化氫腐蝕連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂1.鉻鉬鋼的回火脆性損傷2.

5、奧氏體不銹鋼堆焊層的氫致剝離溫氫腐蝕溫氫腐蝕(HA—HydoqgenAttack)(1)高溫氫腐蝕形式表面脫碳內(nèi)部脫碳與開裂表面脫碳不產(chǎn)生裂紋，表面脫碳的影響一般很輕，其鋼材的強(qiáng)度和硬度局部有所下降而延性提高。內(nèi)部脫碳是由于氫擴(kuò)散侵入到鋼中發(fā)生反應(yīng)生成甲烷，即Fe3C2H2→CH43Fe。甲烷聚集于晶界空穴和夾雜物附近，形成很高的局部應(yīng)力，使鋼材產(chǎn)生龜裂、裂紋或鼓泡，并使鋼材強(qiáng)度和韌性顯著下降。由于這種損傷是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，所以它具

6、有不可逆的性質(zhì)，也稱永久脆化現(xiàn)象。其實(shí)際的進(jìn)展是甲烷氣泡在晶界形核、成長(zhǎng)及氣泡串通產(chǎn)生晶間微裂紋，最終這些微裂紋能夠連通而形成斷裂通道。這里要引出一個(gè)“孕育期”(或稱潛伏期)的概念。就是對(duì)于處在形成甲烷氣泡，但成長(zhǎng)速度緩慢且沒有串通的階段，鋼材的力學(xué)性能不發(fā)生明顯改變的這段時(shí)間稱為“孕育期”。“孕育期”的概念對(duì)于工程上的應(yīng)用是非常重要的。它可被用來確定設(shè)備和管道所采用的鋼材的大致安全使用時(shí)間?！霸杏凇钡拈L(zhǎng)短取決于許多因素，包括鋼種、氫