精细化工过程与设备
第一章:绪论11精细化工生产的特点及其对反应设备的要求
一、精细化工生产的特点
多品种化学反应复杂反应物料相态多样化反应介质腐蚀性强高技术密集度
二、精细化工对反应设备的要求
反应器内要有良好的传质和传热条件建立合适的浓度温度分布体系对于强放热或吸热反应要保证保证足够快的传热速率和可靠的热稳定性;根据操作温度、压力和介质的腐蚀性能,要求设备材料、型式和结构
具有可靠的机械强度和抗腐蚀性能。12反应器类型
管式反应器釜式反应器塔式反应器板式塔填料塔鼓泡塔反应床固定床流化床移动床
f滴流床1管式反应器管式反应器的特征是,长度远较管径为大,内部中空,不设置任何构件它多用于均相反应,例如,由轻油裂解生产乙烯所用的裂解炉便属此类反应器。2釜式反应器釜式反应器又称反应釜或搅拌反应器,其高度一般与其直径相等或稍高,釜内设有搅拌装置及挡板,并可根据不同的情况,在釜外或釜内安装传热构件以维持所需反应温度。釜式反应器是精细化工行业中应用十分广泛的一类反应器、一般用于进行均相反应,也可用于进行多相反应,如气液反应、液液反应、液固反应以及气液固反应。许多酯化反应、硝化反应、磺化反应以及氯化反应等,都在釜式反应器中进行。3塔式反应器塔式反应器的高度一般为直径的数倍以至十余倍,内部设有为了增加两相接触的构件如填料、筛板等。图1.2c为板式塔,图1.2d为填料塔。塔式反应器主要用于两种流体相反应的过程,如气液反应和液液反应。鼓泡塔见团1.2e也是塔式反应器的一种.用以进行气液反应、它内部不设置任何构件,气体以气泡形式通过液层。喷雾塔也属于塔式反应器见团1.2f,用于气液反应.液体呈雾滴状分散于气体中,情况正好与鼓泡塔相反。无论哪一种型式的塔式反应器,参与反应的两种流体可以逆流、也可以并流,视具体情况而定。4固定床反应器固定床反应器的特征为反应器内填充有固定不动的固体颗粒,这些固体颗粒可以是固体催化剂,也可以是固体反应物。固定床反应器是一种被广泛采用的多相催化反应器,如氨合成、甲醇合成、苯氧化以及邻二甲苯氧化反应都是在这种反应器中进行的。图1.2g所示为一列管式固定床反应器,管内装催化剂、反应物料自上而下通过床层,管间的载热体与管内的反应物料进行换热,以维持所需的温度条件。对于放热反应,往往使用冷的原料作为载热体,借此将其预热至反应所要求r