1、v任務2-1 固定床反應器仿真操作v任務2-2 確定氣固相反應器類型v任務2-3 固定床反應器操作指導v任務2-4 流化床反應器操作指導v任務2-5 流化床反應器仿真操作固定床反應器：固定床反應器： 床層溫度難以控制，熱效應大的反應難床層溫度難以控制，熱效應大的反應難以防止局部過熱；以防止局部過熱； 固體物料或催化劑的更換或高溫下輸送固體物料或催化劑的更換或高溫下輸送較難。較難。溫度溫度最高溫度最高溫度 使固體顆粒懸浮于流動的流體中，并使整個系使固體顆粒懸浮于流動的流體中，并使整個系統具有類似流體的性質。統具有類似流體的性質。 催化反應、顆粒物料燃燒汽化、干燥、焙燒以催化反應、顆粒物料燃燒汽化

2、、干燥、焙燒以及輸送等過程。及輸送等過程。 實際生產中，通常采用的操作氣速在0.150.5m/s。對熱效應不大、反應速率慢、催化劑粒度小、篩分寬、床內無內部構件和要求催化劑帶出量少的情況，宜選用較低氣速。反之，則宜用較高的氣速。駝峰駝峰降速時降速時umf utmfuuk0流化數一般在1.510的范圍內，也有高達幾十甚至幾百的。如制苯酐的流化數k1040，石油催化裂化k=3001000。產品產品反應溫度反應溫度K顆粒直徑目顆粒直徑目 操作空塔速度操作空塔速度(ms-1)丁烯氧化脫氫制丁二烯653-77340-800.8-1.2丙烯氨氧化制丙烯腈74840-800. 6-0. 8萘氧化制苯酐643

3、400. 7-0. 8 (0. 3-0. 4)乙烯制醋酸乙烯47324-480. 25-0. 3石油催化裂化723-78320-800. 6-1. 8砂子爐原油裂解 1.6u散式流態化（液固系統）：固體顆粒均勻分散在液體中，顆粒散式流態化（液固系統）：固體顆粒均勻分散在液體中，顆粒間無顯著的干擾，有一穩定的上界面。間無顯著的干擾，有一穩定的上界面。理想流態化理想流態化u聚式流態化（氣固系統）：極不穩定的沸騰床，處于流態化聚式流態化（氣固系統）：極不穩定的沸騰床，處于流態化的顆粒群是連續的，稱連續相，氣泡是分散的，叫分散相。的顆粒群是連續的，稱連續相，氣泡是分散的，叫分散相。在床層的空穴處，氣體

4、涌向空穴，流速增大，并夾帶少量顆在床層的空穴處，氣體涌向空穴，流速增大，并夾帶少量顆粒以氣泡的形式不連續地通過床層，在上升時逐漸長大、合粒以氣泡的形式不連續地通過床層，在上升時逐漸長大、合并或破裂，使床層極不穩定、極不均勻。并或破裂，使床層極不穩定、極不均勻。 兩種流態化p與u的關系溝流溝流處理方處理方法：法：預先預先干燥物料干燥物料并適當加并適當加大氣速，大氣速，在床內加在床內加內部構件內部構件及改善分及改善分布板結構布板結構等等 處理方法：處理方法：在床內加在床內加設內部構件，以防止大設內部構件，以防止大氣泡的產生，或在可能氣泡的產生，或在可能的情況下減小氣速和床的情況下減小氣速和床層高徑

5、比層高徑比動畫動畫1-加料口2-氣固分離裝置3-殼體4-換熱器5-內部構件6-卸料口7-氣體分布裝置 氣體預分布器氣體預分布器 氣體分布板氣體分布板氣體分布裝置 包括氣體預分布器和氣體分布板。其作用是使氣體均勻分布，以形成良好的初始流化條件，同時支承固體顆粒。 支撐：床層上的固體顆粒不至于漏下 分流：使氣體分布均勻，造成良好的起始 流化條件 導向：抑制氣固惡性聚式流態化 類型：直孔型、直流型、側流型、密孔型、填充型、短管式分布板以及多管式氣流分布器等 (1)直孔型分布板泡帽側縫分布板 泡帽側孔分布板 (3)側流型分布板直孔泡帽分布板錐型側縫分布板錐型側孔分布板錐型側縫分布板作用：改善流化操作質

6、量 （1）減少氣體返混； （2）使氣泡破碎，增強氣固相間接觸； （3）降低流化床層的高度，減少顆粒的帶出。工業上氣速較低時，可選用金屬絲擋網。一般用擋板。缺點：顆粒沿床高產生分級，床層縱向的溫度梯度增大，顆粒的磨損也增大。作用：回收細粒作用：回收細粒形式：設置分離段形式：設置分離段 設置收塵器設置收塵器 旋風分離器、過濾管旋風分離器、過濾管列管式換熱器：單管式和套管式 管束式換熱器：直列和橫列鼠籠式換熱器 蛇管式換熱器 氣固相反應器的選擇氣固相反應器的選擇型式型式適合的反應適合的反應應用特點應用特點應用舉例應用舉例固定床氣固（催化或非催化）相返混小，高轉化率時催化劑用量少，催化劑不易磨損，但傳

7、熱控溫不易，催化劑裝卸麻煩乙苯脫氫制苯乙烯，乙炔法制氯乙烯，合成氨，乙烯法制醋酸乙烯等流化床氣固（催化或非催化）相傳熱好傳熱好，溫度均勻，易控制，催化劑有效系數大，粒子輸送容易，但磨耗大，床內返混大，對高轉化率不利，操作條件限制較大萘氧化制苯酐，石油催化裂化，乙烯氧氯化制二氯乙烷等移動床氣固（催化、非催化）相固體返混小，固氣比可變性大，但粒子傳送較易，床內溫差大，調節困難石油催化裂化，礦物的焙燒或冶煉流化床直徑的計算流化床直徑的計算 流化床高度的確定流化床高度的確定式中式中 D反應器直徑，m； qv操作條件下的氣體體積流量，m3/s； u0操作空床氣速，m/s。0vuq4DtvdduqD41流

8、化床層高度(濃相段高度)h12分離段高度h23擴大段高度h”24錐底部分高度h3流化床總高度 h=h1+h2+h”2+h3（一）顆粒粒度和組成的控制（二）壓力的測量與控制（三）溫度的測量與控制（四）流量控制（五）開停車及防止事故的發生對流態化質量和化學反應轉化率有重要影響。氨氧化制丙烯腈的反應器：要求粒徑小于44m的“關鍵組分”粒子占20%-40%，措施：安裝 “造粉器”。造粉：當發現床層內粒徑小于44m的粒子小于12%時，就啟動造粉器。造粉器實際上就是一個簡單的氣流噴槍。它是用壓縮空氣以大于300m/s的流速噴入床層，黏結的催化劑粒子即被粉碎，從而增加了粒徑小于44m離子的含量。檢測：在造粉

9、過程中，要不斷從反應器中取出固體顆粒樣品，進行粒度和含量的分析，直到細粉含量達到要求為止。u 了解流化床各部位是否正常工作較直觀的方法u 對于實驗室規模的裝置，常用U型管壓力計，通常壓力計的插口需配置過濾器，以防止粉塵進入U型管。工業裝置上采用帶吹掃氣的金屬管作測壓管。測壓管直徑一般為12-25. 4 mm ，為了確保管線不漏氣，所有絲接的部位最后都是焊接的，同時也要確保閥門不漏氣。 u 由于流化床呈脈沖式運動，需要安裝有阻尼的壓力指示儀表，如壓差計、壓力表等。有經驗的操作者常常能通過測壓儀表的運動預測或發現操作故障。 目標：床內溫度分布均勻，符合工藝要求的溫度范圍，化學反應的最優反應溫度。

10、測量手段：標準的熱敏元件，如適應各種范圍溫度測量的熱電偶。 床層軸向和徑向的分布數據死區反應過于劇烈換熱設備發生故障高溫區可及時調整氣體流量來改變流化狀態，從而消除 可以通過調節反應物流量或配比加以改變。 加以排除u 保證最優流化狀態下，有較高的反應轉化率。u 一般原則是氣量達到最優流態化所需的氣速后，應在不超過工藝要求的最高反應溫度或不低于工藝要求的最低反應溫度的前提下，盡可能提高氣體流量，以獲得最高的生產能力。u 氣體流量的測量一般采用孔板流量計，要求被測的氣體是清潔的。當氣體中含有水、油和固體粉塵時，通常要先凈化，然后再進行測量。系統內部的固體顆粒運動，通常是被控制的，但一般并不計量。它

11、的調節常常在一個推理的基礎上，如根據溫度、壓力、催化劑活性、氣體分析等要求來調整。在許多煅燒操作中，常根據煅燒物料的顏色來控制固體的給料。粗顆粒：細顆粒：容易團聚，尤其是用未經脫油、脫濕的氣體流化時1先用被間接加熱的空氣加熱反應器，以便趕走反應器內的濕氣，使反應器趨于熱穩定狀態。2當反應器達到熱穩定狀態后，用熱空氣將催化劑由貯罐輸送到反應器內，直至反應器內的催化劑量足以封住一級旋風分離器料腿時，才開始向反應器內送入速度超過臨界流化速度不太多的熱風（熱風進口溫度應大于400），直至催化劑量加到規定量的1/21/3時，停止輸送催化劑，適當加大流態化熱風。對于熱風的量，應隨著床溫的升高予以調節，以不

12、大于正常操作氣速為度。粗顆粒：細顆粒：容易團聚，尤其是用未經脫油、脫濕的氣體流化時3當床溫達到可以投料反應的溫度時，開始投料。如果是放熱反應，隨著反應的進行，逐步降低進氣溫度，直至切斷熱源，送入常溫氣體。如果有過剩的熱能，可以提高進氣溫度，以便回收高值熱能的余熱，只要工藝許可，應盡可能實行。 4當反應和換熱系統都調整到正常的操作狀態后，再逐步將未加入的1/21/3催化劑送入床內，并逐漸把反應操作調整到要求的工藝狀況。1、冷態開車規程、冷態開車規程4、儀表及報警一覽表儀表及報警一覽表位號說明類型正常值量程高限量程低限工程單位高報低報高高報低低報FC402氫氣進料流量PID0.355.00.0Kg/hFC403乙烯進料流量PID567.01000.00.0Kg/hFC404丙烯進料流量PID400.01000.0 0.0Kg/hPC402R-401壓力PID1.403.00.0MpaPC403R-401壓力PID1.353.00.0MpaLC401R-401液位PID60.0100.00.0%TC401R-401循環氣溫度PID70.0150.00.0FI401E-401循環水流量AI36.080.00.0T/hFI405R-401氣相