管式反应器
f1管式反应器的设计
11概述
在整个工艺流程中反应器是最重要的一个设备，它的设计是否成功代表着整个工
艺的是否成功，所以反应器的设计至关重要。整个工艺中有两个反应器，都是管
式反应器，这是我们在众多的反应器类型中挑选的最符合我们要求的反应器，我
们现在拿第一个管式反应器作为例子进行设计，另一个反应器的设计数据见附表。
12反应器的设计
121工艺计算
a选择反应器的类型
两流体温度变化情况：热流体进口温度200℃，出口温度160℃。冷流体（循环
水）进口温度30℃，出口温度50℃。该反应器用循环水冷却热的流体，因此初
步确定选用管式反应器。
我们选择反应物走管程，这样有利于反应。对于换热管，我们选择不锈钢管，尺
寸为Φ16mm×3mm，若其流速太低，将会加快油层增长速度，使反应器的热流
量下降，故管内流速取13ms。
b物性数据的确定
1壳程（水）的定性的温度为：T3050240℃
查得水在40℃时的有关物性数据如下
密度
099443
定压比热容
4134
导热系数
λ0＝0601WmC
粘度
μ00955
2管程（碳酸乙烯酯）的定性的温度为：T2001602180℃
查得在70℃时的有关物性数据如下
密度
112183
定压比热容
5632
导热系数
λ＝014WmC
粘度
μ18
c计算总传热系数
热流量Q0m0CoΔto153103127×5632×2001603449107245kgh
′
Δt1Δt2l

平均传热温差
16050302885℃
959345kw
Δt1Δt22001605030l
200
f水用量Q034491072454134×50304162572kgs
11218
管程传热系数：Re002×13×000182165814
0023080498504

假设壳程的传热系数0300（m2°C）
壳程传热系数：
污垢热阻Rsi0000344m2°CW，Rso0000172m2°
CW
管壁的导热系数45W（m°C）
K
1
0
1

0
0
1

0025
00025×0025
1
0025
00001723000000344×002
9850×002
45×00225
6972℃
d计算传热面积

959345
S′2885×697217147612

考虑15的面积裕度，S115×S’115×171476111431738（m2）
e工艺结构尺寸的计算
1管径和管内流速
16×3传热管（不锈钢），取管内流速ui13ms
2管程速和传热管数


L

0785××2
416253
3600
9944
0785×0012×13

3r