(完整)反应器初步设计说明书
IC反应器的设计说明
一、厌氧反应器的工艺设计1、水质指标原废水水质：流量：Q=9000m3/d；COD=6000mg/l；SS=2000mg/l。
凯氏氮TKN= NH3-N= PH=7; SO42- =2、处理效果水质衡算废水经IC反应器处理后，COD=6000*（1-70%）=1800mg/l。
厌氧反应器产污泥量为2100kg/d。
二、IC反应器的设计计算1、有效容积计算厌氧反应器有效容积的常用参数是进水容积负荷率和水利停留时间；本设计采用容积负荷率法，按中温消化（35~37°C）、污泥为颗粒污泥等情况进行计算。
V=Q(C0-Ce)/Nv式中V----反应器有效容积m3，Q---废水的设计流量m3/d，Nv—容积负荷率kgCOD/m3.d，C0---进水COD浓度，kg/m3，Ce---出水的COD浓度，kg/m3.本设计采用IC反应器处理高浓度造纸废水，而IC反应器第一反应室和第二反应室由于内部流态及处理效率的不同而结构有较大差异。
这里分别介绍一、二反应室的容积。
IC反应器的第一反应室（相当于EGSB）去除总COD的80%左右，而第二反应室去除总COD的20%左右。
取第一反应室的容积负荷率Nv=25kgCOD/（m3.d），第二反应室的容积负荷率Nv=8kgCOD/（m3.d）。
第一反应室有效容积V1=Q(C0-Ce)80%/Nv1=9000*（6-1.8）*80%/22=1347m3，第二反应室有效容积V2=Q(C0-Ce)20%/Nv1=10000*（6-1.8）*20%/7=2727m3，IC反应器的总有效容积：V=V1+V2=1527+1200=2727m3取V=2800m3.2、IC反应器的几何尺寸取IC反应器的高径比为2.1（一般为2~4），V=AH=πD2H/4,D=（4V/2.1π）1/3=（4╳2800/2.1╳3.14）1/3=11.93，取C=12m；H=2.1╳12=25.2 ，取H=26m。
带搅拌及带夹套草酸反应器设计说明书1
目录目录 (1)第一节设计课题 (2)1.16m3搅拌及带夹套草酸管反应器 (2)1.2设计参数 (2)第二节强度设计 (3)2.1罐体的尺寸 (3)2.2开孔补强 (8)第三节结构设计 (11)3.1筒体支座 (11)3.2夹套的结构设计 (12)3.4搅拌器 (14)3.5搅拌机的传动装置 (19)第四节附件选择 (24)第五节材料的选用及焊接 (26)5.1材料的选用 (26)5.2材料的焊接 (27)第六节参考文献 (29)第七节备注 (29)第一节设计课题1.1 6m3搅拌及带夹套草酸管反应器反应器多用于生物化工、医药、食品等行业。
它是现代化生产企业的主要生产设备，近10多年各制药、化工厂陆续组织和成套生产。
本设备采用夹套进行热量传递。
主要分为搅拌器、罐体、夹套、搅拌轴、支座、人孔、轴封、传动装置。
本设备设计的特点在于设计设计及工程绘图部分既含有典型化工受压设备的强度结构设计，又有需要考虑运动机构及教高装配要求的零件设计。
设计中的难点在于搅拌器形式选择和搅拌功率的计算。
通过对它的设计能提高对化工设备设计生产的认识深度。
1.2设计参数要求：1 总装图一张2 零件图两张，部件图一张3 设计说明书一份第二节 强度设计2.1罐体的尺寸罐体的尺寸主要是确定它的容积、长径比和壁厚。
1．容积反应器操作时所装物料的数量以体积计，此量就是反应器的操作容积（V 0）。
反应器的全容积V 与操作容积V 0相差多少取决于装料系数η，三者关系为: V 0= ηV因为物料为中草药，反应平稳，η取0.85。
而V 0=7.4 m 3所以V= V 0 /V=6/0.81≈7.4 m 32．长径比为了节约材料达到经济性要求，并且使设备运转平稳，直接选取直圆筒的长径比为 L/D ≈1.2假设V=7.4 L/D=1.2 来初步计算筒体直径：首先，为了便于计算，先忽略封头的容积，则V=H D i 24所以V=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛i i D H D 34π ∴ D=34⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛i n D H V π =1.988m查阅《化工容器及设备简明设计手册》P316，，由经验图表选取常用的筒体的直径为2000mm 。
乙酸乙酯反应器设计说明书(河南城建)
乙酸乙酯反应器设计说明书专业：化学工程与工艺姓名：xxx学号：*******指导教师：***化学与材料工程学院2014年5月主要符号一览表V——反应釜的体积t——反应时间c——反应物A的起始浓度Af——反应器的填充系数D——反应釜的内径iH——反应器筒体的高度P——操作压力P c——设计压力φ——取焊缝系数[σ]t——钢板的许用应力C1——钢板的负偏差C2——钢板的腐蚀裕量S——筒壁的计算厚度S——筒壁的设计厚度dS——筒壁的名义厚度nH——反应器夹套筒体的高度jv——封头的体积P——水压试验压力TD——夹套的内径j目 录绪论 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章 设计方案 ....................................................................................................................... 3 第二章 物料计算及方案选择 (3)2.1间歇进料的计算 ................................................................................................................. 3 2.2连续性进料的计算 ............................................................................................................. 4 2.3方案选择 ............................................................................................................................. 6 第3章 热量核算 .. (7)3.1热量衡算总式 (7)3.2每摩尔各种物值在不同条件下的,p mc 值 (8)3.3各种气象物质的参数如下表 ............................................................................................. 9 3.4每摩尔物质在100℃下的焓值 .......................................................................................... 9 3.5总能量衡算 ....................................................................................................................... 10 3.6换热设计 ........................................................................................................................... 11 第4章 反应釜釜体设计 (15)4.1反应器的直径和高度 ....................................................................................................... 15 4.2筒体壁厚的设计 ............................................................................................................... 16 4.3釜体封头厚 ....................................................................................................................... 16 第5章 反应釜夹套的设计 .. (18)5.1夹套DN 、PN 的确定 ...................................................................................................... 18 5.2夹套筒体的壁厚 ............................................................................................................... 18 5.3夹套筒体的高度 ............................................................................................................... 19 5.4夹套的封头 ....................................................................................................................... 19 5.5传热面积校核 ................................................................................................................... 19 第6章 反应釜釜体及夹套的压力试验 (20)6.1釜体的水压试验 ............................................................................................................... 20 6.2夹套的液压试验 ............................................................................................................... 21 第7章 搅拌器的选型 . (22)7.1搅拌桨的尺寸及安装位置 ............................................................................................... 22 7.2搅拌功率的计算 ............................................................................................................... 22 7.3搅拌轴的的初步计算 ....................................................................................................... 21 7.4夹套式反应釜附属装置的确定 ....................................................................................... 21 总结 24 致谢 25 参考书目 26绪论反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试反应釜机械设计。
合成氨反应器设计说明书
检查反应器控制系统是否正常工作
检查反应器安全防护措施是否到位
定期进行反应器维护保养，确保反应器 正常运行
合成氨反应器安 全注意事项
安全操作规程
● 操作人员必须经过专业培训，具备相应的操作技能和知识 ● 操作过程中必须严格按照操作规程进行操作，不得擅自改变操作流程 ● 操作过程中必须穿戴防护设备，如防护服、防护手套、防护眼镜等 ● 操作过程中必须注意观察反应器压力、温度等参数，发现异常情况及时处理 ● 操作过程中必须注意观察反应器泄漏情况，发现泄漏及时处理 ● 操作过程中必须注意观察反应器周围环境，发现异常情况及时处理 ● 操作过程中必须注意观察反应器周围人员，发现异常情况及时处理 ● 操作过程中必须注意观察反应器周围设备，发现异常情况及时处理 ● 操作过程中必须注意观察反应器周围环境，发现异常情况及时处理 ● 操作过程中必须注意观察反应器周围环境，发现异常情况及时处理
合成氨反应器应用领域
化肥工业：合成氨是生产氮肥的主要原料 化学工业：合成氨是生产多种化学品的重要原料 环保领域：合成氨可用于处理废水和废气 能源领域：合成氨可用于生产氢气，作为清洁能源使用
合成氨反应器设 计原理
反应动力学原理
反应速率：反应速率与反应物浓度、温度、压力等因素有关
反应平衡：反应达到平衡时，反应速率等于零
压的材料
反应器结构： 根据反应机理 和工艺要求设 计反应器的结 构，如搅拌器、 加热器、冷却
器等。
反应器设计流程
确定反应器类 型：根据合成 氨反应的特点 和需求，选择 合适的反应器 类型，如固定 床反应器、流 化床反应器等。
确定反应器尺 寸：根据反应 器的类型和生 产规模，计算 反应器的尺寸， 包括反应器的 高度、直径、
反应器初步设计说明书
反应器初步设计说明书————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ目录第１章反应器设计.................. 错误!未定义书签。
1.１反应器设计概述ﻩ错误!未定义书签。
１．2 反应器的选型....................... 错误!未定义书签。
第 2 章催化剂ﻩ错误!未定义书签。
2.１催化剂的选择 (2)２．2 催化剂失活的原因ﻩ错误!未定义书签。
2.3 催化剂再生的方法ﻩ错误!未定义书签。
第 3 章丙烷脱氢反应器.............. 错误!未定义书签。
３.1 主反应及副反应方程式ﻩ错误!未定义书签。
3.２反应机理ﻩ错误!未定义书签。
3.3 动力学方程 (3)３.3.1 催化反应动力学模型ﻩ错误!未定义书签。
3．３．2 失活动力学ﻩ错误!未定义书签。
３.4 反应器设计思路说明.................. 错误!未定义书签。
3.4.1 反应条件.................... 错误!未定义书签。
３．4.2 反应器类型的选择......... 错误!未定义书签。
３.４.3 反应器数学模拟ﻩ错误!未定义书签。
３.4.4 反应器体积的计算........... 错误!未定义书签。
3．5 催化剂设计.......................... 错误!未定义书签。
3.５．1 催化剂用量ﻩ错误!未定义书签。
３．5.2 催化剂来源 (10)3.５.3 催化剂的装填............... 错误!未定义书签。
3.6 反应器内部结构设计................... 错误!未定义书签。
３.6.１催化剂床层开孔............ 错误!未定义书签。
3．6.2 催化剂分布器 (11)3.6.3 气体分布器ﻩ错误!未定义书签。
3.7 反应器管口计算ﻩ错误!未定义书签。
UASB反应器设计说明
UASB反应器设计说明1）设计作用UASB反应器是进行废水处理的主要构筑物之一，对高浓度的废水进行厌氧发酵，去除大部分的有机污染物。
（2）设计参数选用设计资料参数如下：①参数选取：容积负荷（Nv）为：6kgCOD/（m3-d）；污泥产率为：0.1kgMLSS/kgCOD ；产气率为：0.5m3/kgCOD。
②设计水质：UASB反应器进出水水质指标如表3-4：表2-1UASB反应器进出水水质指标水质指标进水水质（mg/l）去除率（%）出水水质（mg/l）COD 2572 85 385.8BOD 1109 85 166.35SS 150 60 60③设计水量：Q = 1200m3/d = 50m3/h = 0.0139m3/s（3）工作原理UASB，即上流式厌氧污泥床反应器，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑、效率高的厌氧反应器，由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。
在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。
要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。
沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。
沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。
设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题［7］。
釜式反应器设计说明书 123
种类
釜内物料类型
H筒/D内
一般釜式反应器
液-固相或液-液相物料
1-1.3
气-液相物料
1-2
发酵反应器
1.7-2.5
釜体一般由钢板焊成，也有用铸铁制造的，或是采用合金钢或复合钢板。为解决生产中的腐蚀问题，常选用各种耐腐蚀材料，例如：搪瓷、玻璃、橡胶等耐腐蚀材料作防腐衬里，而以价格较为低廉的钢材作为外层。对于有一定卫生要求的产品采用全搪或玻璃制作釜体及搅拌、传热装置，这类设备多用于不需较高压力条件的反应，如在医药品、食品添加剂的生产上广泛使用，从而避免铁离子对产品的生产中具有较大的灵活性、操作弹性大，在相同的设备中能进行多品种的生产，故常用于产量较少，品种较多的产品生产。
在化工生产中，釜式反应器因原料的物态（气体、液体、固体）、反应条件（温度、压力、浓度以及物质是静止的还是流动的）和反应的热效应（吸热反应、放热反应）的不同，则有多种多样的类型及结构，但它们都具有以下几点共同特点：
反应釜大多数是密封的，因为其中的化学反应物料可能是易燃、易爆或有毒，也可能要保持一定的操作温度、压力（或真空）等。有时由于反应过程的允许，它也可设计成敞开的。
1.2-2换热装置
化学反应过程常伴有放热和吸热反应，而且常常需要先加热促使反应的进行，一旦反应开始往往又需要冷却，并不断调节温度维持反应条件，直到反应完毕后，又需散热。因此釜式反应器常备有加热或冷却装置，以维持最佳的工艺条件，取得最好的反应效果。
（2）框式及锚式搅拌器
框式搅拌器可视为浆式的变形。框式、锚式与搅拌轴的连接方式也与浆式类似，即浆叶与搅拌轴连接的一端制成半圆状的轴环，然后两侧浆叶的两个半圆环用螺栓栓在搅拌轴上夹紧，同时用穿轴螺栓固定浆叶与搅拌轴。
膜生物反应器处理系统设计说明书
膜生物反应器处理系统设计1.基本组成1. 处理系统应由膜组件、生物反应池、供气系统、控制系统、进出水管路、在线清洗系统等组成。
2.工艺参数2.1 反应器的容积可按污泥污泥负荷或容积负荷计算确定。
2.2 反应器装置内必须保证一定的活性污泥活性污泥浓度和水力停留时间。
平均停留时间应根据原水水质和处理要求设定确定。
活性污泥生物反应池的容积设计可参照活性污泥法，结合反应器的污泥负荷或容积负荷参数计算。
池容按污泥负荷计算时可采用下列公式：V=24LjQ/1000FwNw池容积按容积负荷计算时可采用下列公式：V=24LjQ/1000Fv式中V——反应器的有效容积（m ）Lj——反应器进水的 BOD（mg/L）Q——反应器设计处理水流量（m3/h）Fw——反应器的 BOD 污泥负荷（kg/kg·d）Nw——反应器内污泥平均浓度 MLSS（g/L）Fv——反应器内 BOD 容积负荷（kg/m3·d）2.3 反应器处理污水污水的设计参数应由试验确定。
膜生物反应器不同于一般活性污泥的特点是反应池中的污泥浓度高，可污水达到8000～20000mgMLSS/L。
因此其容积负荷较高，而相应的污泥负荷较低，污泥龄长。
在无实验数据时，可按表 1 选取。
表 1 膜生物反应器污水处理水处理设计参数举例：某住宅小区日排生活污水100m3/d,污水经化粪池后其水质为COD400mg/L、BOD250mg/L、SS100mg/L。
处理后出水用于冲厕和绿化，要求达到生活杂用水水质标准（BOD<10mg/L）.试计算处理池的容积。
按容积负荷计算：取 Fv=0.5V=24LjQ/1000FV=(24×250×100/24)/(1000×0.5)=50m3. 根据相关资料与实际工程案例，反应器对生活污水、综合污水、医院污水、部分工业废水的工艺参数和效果如下：A．生活杂排水的中水处理（表 2，表 3）表 2 处理基本参数B.生活污水的处理（表 4，表 5）反应器处理生活污水的典型工艺流程如下：污水格栅调节池膜生物反应器清水池（消毒）达标排放或回用表 4 处理基本参数2.4 反应器的供气量必须满足按活性污泥活性污泥法的需要量，并同时满足膜表面清洗所需空气量。
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1目录第 1 章反应器设计 (1)1.1 反应器设计概述 (1)1.2 反应器的选型 (1)第 2 章催化剂 (3)2.1 催化剂的选择 (3)2.2 催化剂失活的原因 (3)2.3 催化剂再生的方法 (3)第 3 章丙烷脱氢反应器 (4)3.1 主反应及副反应方程式 (4)3.2 反应机理 (4)3.3 动力学方程 (4)3.3.1 催化反应动力学模型 (4)3.3.2 失活动力学 (5)3.4 反应器设计思路说明 (6)3.4.1 反应条件 (6)3.4.2 反应器类型的选择 (7)3.4.3 反应器数学模拟 (7)3.4.4 反应器体积的计算 (7)3.5 催化剂设计 (11)3.5.1 催化剂用量 (11)3.5.2 催化剂来源 (11)3.5.3 催化剂的装填 (11)3.6 反应器内部结构设计 (11)3.6.1 催化剂床层开孔 (11)3.6.2 催化剂分布器 (12)3.6.3 气体分布器 (12)23.7 反应器管口计算 (12)3.7.1 进料管(以第一台反应器为例) (12)3.7.2 出料管 (13)3.7.3 吹扫空气入口 (13)3.7.4 催化剂进料口 (13)3.7.5 催化剂出口 (13)3.7.6 排净口 (13)3.7.7 人孔 (14)3.7.8 催化剂床层固定钢 (14)3.8 加热炉 (14)3.9 机械强度的计算和校核 (14)3.9.1 反应器材料的选择 (14)3.9.2 反应器筒体厚度的选择 (14)3.9.3 反应器封头厚度的计算 (15)3.9.4 液压试验校核 (16)3.9.5 反应器强度校核 (16)3.9.6 反应器封头的选择 (25)3.10 设计结果总结(以第一台反应器为例) (26)第 4 章乙炔选择性加氢反应器 (26)4.1 概述 (26)4.2 反应方程式 (27)4.3 催化剂的选用 (27)4.4 设计简述 (27)4.5 在Polymath中的模拟与优化 (29)4.6 选择性加氢反应器总结 (30)第 5 章参考文献 (30)3第 1 章反应器设计1.1反应器设计概述化学反应器是将反应物通过化学反应转化为产物的装置，是化工生产流程中的中心环节。
由于化学反应种类繁多，机理各异，因此，为了适应不同反应的需要，化学反应器的类型和结构也必然差异很大。
反应器的性能优良与否，不仅直接影响化学反应本身，而且影响原料的预处理和产物的分离，因而，反应器设计过程中需要考虑的工艺和工程因素应该是多方面的。
反应器的设计主要包括：1)反应器选型；2)确定合适的工艺条件；3)确定实现这些工艺条件所需的技术措施；4)确定反应器的结构尺寸；5)确定必要的控制手段。
在反应器设计时，除了通常说的要符合“合理、先进、安全、经济”的原则，在落实到具体问题时，要考虑到下列的设计要点：1)保证物料转化率和反应时间；2)满足物料和反应的热传递要求；3)设计适当的搅拌器和类似作用的机构；4)注意材质选用和机械加工要求。
1.2反应器的选型反应器按结构大致可以分为釜式、管式、固定床、流化床、移动床等类型。
它们的主要适用范围和特性见下表1-1：1福建联合石化联产25万吨丙烯项目2表1-1 反应器类型 反应器类型 适用范围 特性釜式反应器 液液，气液，液固，气液固 结构简单、加工方便,传质、传热效率高,温度浓度分布均匀,操作灵活性大,便于控制和改变反应条件,适合于多品种、小批量生产，但返混程度大，间歇操作时辅助时间所占比例大。
管式反应器 气相，液相 返混小，所需反应器体积较小，比传热面大；但对慢速反应，管很长，压降很大固定床反应器 气固相催化反应 返混小，高转化率时催化剂用量少，催化剂不易磨损；但传热控温不易，催化剂装卸麻烦流化床反应器 气固相，尤其是催化剂失活很快的反应 传热好，温度均匀，易控制，催化剂有效系数大；但床内返混大，不适于高转化率反应移动床反应器 气固相，尤其是催化剂失活很快的反应床层返混小，固气比可操作性大；但床内温差大，调节不易本反应器主要针对的是丙烷脱氢生成丙烯的反应，该反应的高效反应温度在550-650℃，反应压力为0.1MPa 。
反应两个最大的特点是：（1）反应为强吸热，分子数增加的可逆反应，平衡常数随温度的升高而增加。
若要获得较高的脱氢转化率，则该反应需在高温和负压下进行，然而，高温又会使烷烃容易发生裂解和深度脱氢反应，导致反应的选择性降低。
（2）催化剂容易结焦失活：高温对C —C 键断裂的裂解反应比对C —H 键断福建联合石化联产25万吨丙烯项目3裂的脱氢反应更为有利，从而容易导致催化剂表面积碳，进而使催化剂失活加速。
而连续工业化不允许频繁停车来更换催化剂，否则会导致产品质量的不稳定以及额外的能量与原料消耗。
本项目包括4台脱氢反应器和1台选择性加氢反应器。
综合反应以及催化剂特点，我们分别选择移动床反应器和固定床反应器。
第 2 章 催化剂2.1 催化剂的选择本反应综合生产实际以及环境友好的要求，丙烷脱氢(PDH)反应器选用Sn为助剂、Pt 为活性中心，Al 2O 3为载体的Pt-Sn/Al 2O 3催化剂。
催化剂为颗粒直径2mm 的球形颗粒，密度为3800kg/m 3，床层孔隙率ε取0.4。
乙炔选择性加氢(SHP)反应器选用最常用的钯系催化剂。
2.2 催化剂失活的原因丙烷脱氢反应在热力学上是一个分子数增加、强吸热（116KJ/mol ）的可逆反应。
为了使反应向脱氢反向进行，需要提高反应温度和降低反应器中的压力。
但是在高温下，丙烯容易发生深度脱氢，导致选择性降低，而且在高温下C-C键裂解反应在热力学上比C-H 键裂解更有利，从而加剧了碳在催化剂表面沉积导致Pt-Sn/Al 2O 3催化剂失活。
2.3 催化剂再生的方法利用CCR TM 再生装置,对结焦的Pt-Sn/Al 2O 3催化剂进行烧炭再生。
其有4项主要功能：烧去催化剂的焦炭，铂催化剂的重新分配，移去额外的水分及将催化剂返回到还原状态（催化剂再生）。
缓慢移动的催化剂床在通过反应器和再生器的环路中循环，常用的循环时间为5~10天。
反应部分和再生部分相互独立设计，因此即使再生器停车，也不用中断反应器内催化脱氢反应过程。
福建联合石化联产25万吨丙烯项目第 3 章丙烷脱氢反应器3.1主反应及副反应方程式主反应：C3H8→C3H6+H2 △Hr=116.0754KJ/mol副反应：C3H8→C2H4+CH4 △H r=75.8671KJ/molC2H4+H2→C2H6△H r=-136.98KJ/molC3H8+H2→C2H2+C+4H2 △H r=330.595KJ/mol3.2反应机理图3-1 丙烷脱氢反应机理3.3动力学方程3.3.1催化反应动力学模型-r1=k1*(P(C3H8)-P(C3H8)*P(H2)/Keq)/(1+P(C3H6)/K1);-r2=k2*P(C3H8);-r3=k3*P(C2H4)*P(H2);单位：mol/(min*g).其中：Keq=exp(16.858-15394/t+148728/t2)atm4福建联合石化联产25万吨丙烯项目5R=8.314J/(mol*K);P(C 3H 8)是C 3H 8在反应器中的分压;P(C 2H 4)是C 2H 4在反应器中的分压;P(H 2)是H 2在反应器中的分压;t 为反应器中的温度.3.3.2 失活动力学c k Cm C c k dtdC 2)max (*12+-= C=C m +C M]*1max*1*1[*max 2t c k C t c k C Cm += C M =k2c*t))11(*exp(*0tmt R Eaic ic k kic --= ]*3exp[**2)*11(Cm CM a Cm a Cm a a -+-= ))11(1exp(*011tmt R Eaa a a --=动力学方程中各参数如下图3-2：福建联合石化联产25万吨丙烯项目6图3-2 动力学参数3.4 反应器设计思路说明3.4.1 反应条件反应温度：866K反应压力：1 atm稀释剂的选择：为了提高转化率，可以在反应气中添加稀释剂。
水蒸汽是最 早作为稀释气体引入丙烷脱氢过程的，它能有效促进丙烷脱氢反应，提高反应转化率,而且水蒸汽还是一种很好的载热剂，但是水蒸气会对催化剂结构产生影响，给产物分离造成困扰，并且催化剂价格昂贵，因此我们选择廉价的H2作为稀释剂，并且H2作为反应产物，也可以做到循环利用，提高原子利用率。
本设计选用的氢烃比为1:1。
反应器：径向绝热式移动床反应器，四台串联催化剂：球形，规格 dp=2mm ，空隙率4.0=ε福建联合石化联产25万吨丙烯项目7 反应进口流量：G=64869.711mol/min3.4.2 反应器类型的选择 由于该反应体系的原料是以混合气体进料，且进料量比较大，考虑到环保因素以及所采用的催化剂易失活问题，如若采用流化床反应器，则床层返混比较大，不适于做高转化率反应，而该反应要求丙烷最终转化率为88%，因此我们考虑选用床层返混较小且利于催化剂再生的移动床反应器。
绝热式反应器相较于列管反应器具有造价低，反应器空间利用率高，操作简单的优点，故考虑选用。
3.4.3 反应器数学模拟本次反应器设计利用设计软件POLYMATH 进行优化和模拟。
首先根据经验值确定反应器床层高度，然后利用软件语言写出反应程序，进而运行得到反应器物料的摩尔分率和温度沿反应器径向的变化情况及个点的反应状态。
最后通过改变工艺参数，如管长、管径、进口温度等，对反应器结果进行优化，得到最优转化率和产量。
3.4.4 反应器体积的计算（一） 基本衡算方程研究对象选丙烯，甲烷，乙烷，体系选反应器的一个小微元，(考虑结焦对反应的影响)对这个微元体系做物料衡算，如下： 主反应：Nt r m r m r a m l r rm /)3)12(211)11((14.323800000d 1d ⨯-+⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯-=副反应：Nt r m r m r m l r rm /)322)21(1a 2-14.323800000d 2d ⨯-⨯-+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=（ Nt r m r m r a m l r r m /)3)31(2313-14.323800000d 3d ⨯-+⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=（ 对这个微元体系做热量衡算，如下： )33221r a 1(*14.323800000dr d r Hr r Hr Hr Cp Nt t ⨯-⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯=其中a 是结焦浓度和催化剂活性的关联系数，Nt 是不同床层位置的进料流量，Cp 为进料物流的平均热容，Hr1，Hr2，Hr3分别是主副反应的反应热，r1，r2，r3分别是主副反应的反应本征动力学。