任務(wù)4認(rèn)識(shí)管式反應(yīng)器

1.3.1管式反應(yīng)器在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用與分類（1）定義在化工生產(chǎn)中，常常把反應(yīng)器長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于其直徑即高徑比大于100的一類反應(yīng)器稱為管式反應(yīng)器。（2）管式反應(yīng)器適用場(chǎng)合一般用于氣相，均液相，非均液相，氣液相，氣固相，固相等反應(yīng)過程。任務(wù)4認(rèn)識(shí)管式反應(yīng)器（3）管式反應(yīng)器的分類

通常按管式反應(yīng)器的連接方式不同，把管式反應(yīng)器分為多管串聯(lián)管式反應(yīng)器和多管并聯(lián)管式反應(yīng)器。按管的型式分類(1)水平管式反應(yīng)器常用于氣相或均相液相反應(yīng)。該結(jié)構(gòu)易于加工制造和檢修。(2)立管式反應(yīng)器常用于液相氨化反應(yīng)、液相加氫反應(yīng)、液相氧化反應(yīng)等。(3)盤管式反應(yīng)器常用于均相氣相反應(yīng)過程。設(shè)備緊湊，節(jié)省空間，但檢修和清刷管道比較麻煩。

(4)Ｕ形管式反應(yīng)器管內(nèi)設(shè)有擋板或攪拌裝置，以強(qiáng)化傳熱和傳質(zhì)過程。U形管的直徑大，物料停留時(shí)間增長(zhǎng)，可以用于反應(yīng)速率較慢的反應(yīng)。帶攪拌裝置的U形管反應(yīng)器適用于非均相液相物料或液固懸浮物料。1.3.2管式反應(yīng)器的特點(diǎn)①單位反應(yīng)器體積具有較大的換熱面積，特別適用于熱效應(yīng)較大的反應(yīng)。②生產(chǎn)效率高③適用于大型化和連續(xù)化生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量有保障。④返混較小，在流速較低的情況下，管內(nèi)流體流動(dòng)接近于理想置換流。1.4管式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)1.4.1基本結(jié)構(gòu)

套管式反應(yīng)器由長(zhǎng)徑比很大的細(xì)長(zhǎng)管和密封環(huán)通過連接件的緊固串聯(lián)安放在機(jī)架上而組成，主要包括直管、彎管、密封環(huán)、法蘭及緊固件、溫度補(bǔ)償器、傳熱夾套等。直管彎管

帶接管的T形透鏡環(huán)1.4.2管式反應(yīng)器的傳熱方式（1）套管傳熱套管一般由鋼板接焊而成，它是套在反應(yīng)器體外面能夠形成密封空間的容器，套管內(nèi)通入載熱體進(jìn)行傳熱。（2）套筒傳熱把一系列管束構(gòu)成的管式反應(yīng)器放置于套筒內(nèi)進(jìn)行傳熱，反應(yīng)器可置于套筒內(nèi)進(jìn)行換熱。

（3）短路電流加熱將低電壓的交流電直接通到管壁上，利用短路電流產(chǎn)生的熱量進(jìn)行高溫加熱。特點(diǎn)：升溫快、加熱溫度高、便于實(shí)現(xiàn)遙控和自控。短路電流加熱已應(yīng)用于鄰銷基氯苯的氨化等管式反應(yīng)器上。

（4）煙道氣加熱當(dāng)反應(yīng)的溫度要求較高時(shí)，一般利用煤氣、天然氣、石油加工廢氣或燃料油等燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫?zé)煹罋庾鳛闊嵩赐ㄟ^傳熱直接加熱管式反應(yīng)器，可達(dá)到生產(chǎn)過程中所需要的數(shù)百度的高溫。此法在石油化工中應(yīng)用較多，如裂解生產(chǎn)乙烯。乙苯脫氫生產(chǎn)苯乙烯。1.5均相反應(yīng)器的選擇

均相反應(yīng)器主要有：間歇操作攪拌釜式反應(yīng)器、連續(xù)操作攪拌釜式反應(yīng)器、多釡串聯(lián)操作攪拌釜式反應(yīng)器、連續(xù)操作管式反應(yīng)器。

反應(yīng)器選擇的主要依據(jù)：①反應(yīng)的特征；②反應(yīng)器的特征；③生產(chǎn)要求。

均相反應(yīng)器選擇的依據(jù)：①根據(jù)物料的聚集狀態(tài)選擇；②根據(jù)生產(chǎn)量選擇；③根據(jù)反應(yīng)速率選擇；④根據(jù)動(dòng)力學(xué)特性選擇。表1-1均相反應(yīng)器選擇舉例型式適用的反應(yīng)應(yīng)用特點(diǎn)應(yīng)用舉例管式反應(yīng)器氣相，液相返混小，所需反應(yīng)器體積較小，比傳熱面積大，但對(duì)慢速反應(yīng)管要很長(zhǎng)，壓降大石腦油裂解，甲基丁炔醇合成，管式法高壓聚乙稀生產(chǎn)等反應(yīng)釜，單釜或多釜串