反应器
反应器(化工设备操作维护课件)

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2023/10/13
表 釜式反应器常见故障与处理方法
故障 搅拌轴转数降 低或停止转动
搪瓷搅拌器脱 落 出料不畅
产生原因 皮带打滑 皮带损坏 电机故障 被介质腐蚀
出料管堵塞 压料管损坏
处理方法
调整皮带 更换皮带 修理或更换电机 更换搪瓷轴或修 补 清理出料管 修理或更换配管
2、特点:反应过程伴有传热、传质和反应物的流动过程。 物理与化学过程相互渗透影响,反应过程复杂化。
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§1-2 反应器的类型
• 反应器的类型: 釜式反应器 管式反应器
操作方式 材料 操作压力 绝热管式
换热管式
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b. 机械密封
机械密封 结构较复 杂,但密 封效果甚 佳。
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4、换热装置
换热装置是用来加热或冷却反应物料,使之符合工艺 要求的温度条件的设备。
其结构型式主要有夹套式、蛇管式、列管式、外部循 环式等,也可用回流冷凝式、直接火焰或电感加热。
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第六章 反应器
第二节 釜式反应器
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§2-1 反应釜基本结构
(一)基本结构:
壳体 密封装置 换热装置 传动装置
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1、搅拌釜式反应器的壳体结构
壳体结构:一般为碳钢材 料,筒体皆为圆筒型。釜 式反应器壳体部分的结构 包括筒体、底、盖(或称 封头)、手孔或人孔、视 镜、安全装置及各种工艺 接管口等。
反应器分类及特点

反应器分类及特点在化工、生物和医药等领域,反应器是实现化学反应的重要设备之一。
根据不同的分类标准,反应器可以分为多种类型。
以下是几种常见的反应器及其特点:1.固定床反应器固定床反应器是一种常见的反应器类型,其特点是在反应器中装填一定量的固体催化剂或固定床催化剂,使反应在催化剂表面进行。
这种反应器的优点是操作简单、催化剂活性高、选择性好,适用于小规模、高附加值的化工生产。
但是,固定床反应器的缺点是催化剂使用寿命有限,需要定期更换或再生。
2.活动床反应器活动床反应器是一种动态反应器,其特点是催化剂在反应器内处于运动状态。
这种反应器的优点是可以根据需要随时更换催化剂,并且可以通过控制催化剂的移动速度来优化反应过程。
但是,活动床反应器的缺点是需要复杂的机械传动系统和密封装置,维护成本较高。
3.流化床反应器流化床反应器是一种高效、大规模的反应器类型,其特点是在反应器中装填一定量的固体颗粒,使反应在颗粒表面进行。
这种反应器的优点是可以实现连续操作、生产能力大、催化剂使用寿命长等。
但是,流化床反应器的缺点是对于某些反应过程控制难度较大,可能会存在局部过热或反应不均匀等问题。
4.膜反应器膜反应器是一种新型的反应器类型,其特点是在反应器中装填一定量的膜材料,使反应在膜表面进行。
这种反应器的优点是可以实现分离和反应两个过程的集成,具有高效、环保等优点。
但是,膜反应器的缺点是膜材料的选择和控制难度较大,需要解决膜堵塞和污染等问题。
5.光敏反应器光敏反应器是一种利用光能激发化学反应的反应器类型,其特点是在反应器中引入光源和光敏剂等元素,通过光能激发化学反应。
这种反应器的优点是可以实现选择性高、条件温和的反应过程。
但是,光敏反应器的缺点是需要精密的光学系统和控制系统,维护成本较高。
6.电化学反应器电化学反应器是一种利用电能实现化学反应的反应器类型,其特点是在反应器中引入电极和电解质等元素,通过电能激发化学反应。
这种反应器的优点是可以实现条件温和、环境友好的化学过程。
简述生物反应器的分类

简述生物反应器的分类
生物反应器是生物学和工程学的重要研究领域之一,其主要目的是将生物材料作为反应器,实现特定的生化过程和反应。
为了更好地研究和理解生物反应器,一般将其分为大气反应器、液体反应器和固体反应器三大类。
一、气反应器
大气反应器是指以空气为反应培养介质的生物反应器。
它们可以用于特定的气体控制反应,如氧气氧化反应和氨气气气反应。
这类反应器的特点是可以控制好气体浓度,而且可以耐受冗余气体的存在,这是其它类型反应器所不能比拟的。
二、体反应器
液体反应器是以液体为反应介质的生物反应器。
其特点是可以实现复杂的生化反应,也可以有效地控制物质的输入和输出。
细胞催化和酶催化反应在液体反应器中常常被采用,并且可以实现高灵敏度和高反应率,同时具有较高的适应性特点。
三、体反应器
固体反应器是以固体为反应介质的生物反应器。
它们通常是一个固定的填料,它可以含有大量的微生物或活性化合物,这些活性化合物能够改变物质的形状和结构,实现特定的生化反应。
固体反应器有很高的应用前景,因为它可以把微生物细胞集成在一起,因此可以实现更复杂的生化反应。
总之,生物反应器可以根据反应培养介质的不同而分为大气反应
器、液体反应器和固体反应器三大类。
每类生物反应器都有自己的优点和不足,应用于不同的环境和场合中会有不同的效果。
只有深入了解这些生物反应器,才能在更大的范围内使用它们,为科学研究提供有效的支持。
化学工程中的反应器选择

化学工程中的反应器选择反应器是化学工程中不可或缺的设备,用于进行化学反应和生产化学产品。
在化学工程设计中,选择适合的反应器类型对于反应效率、产量和产品质量至关重要。
本文将介绍几种常见的反应器类型及其适用情况,帮助读者在化学工程中做出明智的反应器选择。
一、批式反应器批式反应器是最简单、最常见的反应器类型之一。
它适用于小规模生产、实验室研究以及不需要连续运作的反应过程。
批式反应器的工作原理是将反应物一次性放入反应器中,进行反应后收集产物。
由于反应物在反应过程中减少,反应速率会逐渐降低。
批式反应器的优点是灵活性高,可以适应多种反应条件和反应物。
此外,批式反应器的设计相对简单,成本较低。
然而,批式反应器的劣势在于产能有限,操作时间较长,不适合大规模生产。
二、连续流动反应器连续流动反应器是将反应物以连续流动的方式加入反应器中,产物也以连续流动的方式从反应器中取出的反应器类型。
连续流动反应器适用于需要持续反应、高产率和高纯度产品的生产过程。
在连续流动反应器中,反应物的浓度可以更好地控制,反应条件也更稳定。
连续流动反应器的优点是生产能力强,可通过调整流速和反应时间来控制产量。
此外,连续流动反应器对于热量和质量传递较好,反应效率较高。
然而,连续流动反应器的设计和操作相对复杂,需要更高的设备投资。
三、搅拌式反应器搅拌式反应器是在反应物中使用机械搅拌器以提高混合效果的反应器类型。
搅拌式反应器适用于需要均匀混合反应物、提高传质速率的反应过程。
搅拌式反应器通常使用罐式反应器或管式反应器。
搅拌式反应器的优点是混合效果好,反应均匀。
此外,它适用于多相反应和固液反应,并且对于控制反应温度有较好的性能。
然而,搅拌式反应器的劣势在于能耗较高,同时对于粘稠液体和纤维状物料的反应较为困难。
四、固定床反应器固定床反应器是将催化剂装填在固定床中进行反应的反应器类型。
固定床反应器适用于需要高催化活性、选择性和长寿命的反应过程。
固定床反应器通常使用管式反应器或者多孔载体。
反应器基本理论课件

• 反应器概述 • 反应器的基础理论 • 反应器的类型与选择 • 反应器的操作与优化
反器概述
01
反应器的定义和分类
分类
连续反应器(Continuous Reactor):反应物以稳定流速连 续加入,产物也连续流出。
定义:反应器是一种用于进行化 学反应的设备或系统,通过控制 反应条件来促进化学反应的进行, 并获取所需的产物。
批式反应器(Batch Reactor): 反应物一次性加入,反应完成后 产物一次性取出。
半连续反应器(Semi-Batch Reactor):反应物一部分连续加 入,一部分批次加入。
反应器在化工流程中的地位
01
02
03
核心设备
反应器是化工流程中的核 心设备之一,直接影响产 品质量和生产效率。
反应条件控制
评估指标
评估反应器性能的主要指标包括反应器的转化率、选择性、产率等。此外,还需关注反应器的能耗、设备寿命、 操作稳定性等方面的指标。在实际应用中,需根据具体反应体系和需求,综合权衡各方面因素,选择最适合的反 应器类型和设计参数。
04
反器的操作
化
反应器的稳态操作
稳态操作定义
指的是反应器在连续、稳 定的状态下进行操作,各 参数不随时间变化。
适用场景
非均相反应器适用于涉及固-液、固气等反应体系的反应过程,如催化裂 化、气体吸附等。
反应器的选择与评估
选择因素
在选择反应器时,需要考虑反应物的性质、反应条件、产物要求等因素。例如,对于快速反应,宜选择均相反应 器;对于慢反应,宜选择非均相反应器。同时,还需考虑反应器的传热、传质性能,设备的投资与运行成本等因 素。
非理想流动模型
分析实际反应器中可能出现的非理想流动现象,如返混、死区等, 以及这些现象对反应器性能的影响。
各种反应器特点优缺点及应用

各种反应器特点优缺点及应用反应器是化学工程中用于进行化学反应的设备。
根据不同的反应类型、工艺要求和操作条件,不同类型的反应器具有不同的特点、优缺点和应用。
下面将简要介绍几种常见的反应器及其特点、优缺点和应用。
1.批量反应器批量反应器是最简单的一种反应器,适用于小规模生产和常规实验室反应。
其特点如下:-特点:操作简单,投料灵活,适用于多种反应类型;-优点:可以实现灵活的反应过程控制,易于升级和调整;-缺点:反应过程中温度、压力和混合程度可能不均匀,反应时间较长,生产周期较长;-应用:广泛应用于实验室研究和小规模生产中,例如有机合成、催化反应等。
2.连续流动反应器连续流动反应器是在反应物连续流动的条件下进行反应的反应器,其特点如下:-特点:反应物连续流动,反应发生在管道或管束中,进出料稳定;-优点:反应时间短,反应物浓度稳定,产物纯度高,废液排放量少,能耗较低;-缺点:操作条件相对复杂,设备成本较高,不适用于反应物稳定性较差的反应;-应用:广泛应用于底物稳定性较好的化学反应,如合成化学和催化反应等。
3.管式反应器管式反应器是一种连续流动反应器,具有管状结构,反应物在管内流动进行反应。
其特点如下:-特点:反应物在直管中流动,具有较大的接触面积和较高的传热效率;-优点:反应时间短,反应速度快,能够实现高温反应和高压反应;-缺点:管内积垢和堵塞的问题较突出,操作不够灵活,难以对反应过程进行调控;-应用:广泛应用于有机合成、聚合反应、氧化反应等。
4.搅拌式反应器搅拌式反应器是一种常见的批量反应器,其特点如下:-特点:反应物在搅拌器的作用下进行混合和反应;-优点:能够实现较好的混合程度,反应均匀,温度、压力和浓度控制相对容易;-缺点:能耗较高,产物分布不均匀,反应速率受到混合效果的影响;-应用:广泛应用于有机合成、聚合反应、酯化反应等。
5.固定床反应器固定床反应器是将催化剂固定在固体床上进行反应的反应器-特点:催化剂固定,反应物流经固体床进行反应;-优点:反应过程相对稳定,操作简单,可以持续生产较长时间;-缺点:反应物质传质受到限制,催化剂活性容易降低,床层温度不易均匀;-应用:广泛应用于催化反应,如重油加氢、氯化反应等。
化学反应器分类

化学反应器分类化学反应器是广泛应用于化学工程领域中的一种工艺设备,其作用是在特定的反应条件下,将一种或多种反应物转化为所需的产物。
根据反应器的用途和操作方式,化学反应器可分为多种类型。
下面将针对这些类型来进行详细介绍。
一、按照用途的分类1、试验型反应器试验型反应器通常用于实验室和研究中心,其主要作用是验证反应的可行性、确定反应的动力学参数以及查找最佳反应条件。
它的体积较小,通常在1L以下,通常采用的是搅拌反应器或批式反应器。
2、工业型反应器工业型反应器用于工业规模的化学反应生产,一般容量为2m3以上,通常采用的是大型批式反应器、连续式反应器或其他特殊反应器。
3、中试型反应器中试型反应器是介于试验型反应器和工业型反应器之间的一种设备,主要用于中试阶段的生产,通常柿子500L~20m3。
这种反应器可用于验证反应的可扩展性、确定合理的反应条件以及评估反应的经济效益。
二、按照操作方式的分类批式反应器是一种适用于小批量生产的化学反应器,常用于中试研究和小量生产,其特点是可以根据需要灵活控制反应参数,但是其生产效率比较低。
2、连续式反应器连续式反应器是一种能够持续进行反应的反应器,也称为流动式反应器或定向流动反应器。
连续式反应器的主要特点是反应物从反应器的一端流入,经过反应后从另一端出口流出,这种方式使得反应可以实现连续生产,提高了生产效率。
3、循环式反应器循环式反应器是一种通过循环流动来实现反应的设备,通常由一个或多个循环回路组成。
这种反应器的主要优点是能够循环利用反应物,提高反应效率,降低反应成本。
4、气固反应器气固反应器用于气体和固体反应的化学反应器,其反应过程中,反应物一般在粉末或颗粒状态下存在,这种类型的反应器的优点是反应过程中易于控制反应条件,但也存在有一些缺点,例如反应过程中的传热和传质效率都比较低。
5、液固反应器液固反应器是一种适用于液体与固体反应的化学反应器,它的主要特点是反应物以液体形式存在,反应过程中需要充足地进行搅拌和传热传质过程,以保证反应的顺利进行。
化学反应器

化学反应器化学反应器是化学过程中一个重要的设备,它可以将原料经过离子交换、氧化还原等反应,产生新的化学物质。
在工业生产中,化学反应器被广泛用于生产化学品、药品、塑料、合成材料和燃料等领域。
本文将介绍化学反应器的结构、分类、工作原理、应用以及安全操作等方面。
一、化学反应器的结构化学反应器的主体结构包括反应釜、搅拌器、换热器、传热装置、流量计、温湿度传感器、加料泵等组成。
反应釜作为化学反应器的核心部件,是承载反应物的容器。
反应釜通常由不锈钢、玻璃钢、碳钢等材料制成,根据反应物的性质和反应条件的要求,采用不同的材料。
搅拌器是化学反应器必备的组成部分,它能够将反应物混合均匀,提高反应速率和反应效率。
搅拌器的种类很多,包括叶片式、螺旋桨式、锚式、涡轮式、磁力搅拌器等。
换热器是将反应釜内的热量释放掉的关键部分,换热器可以采用板式、管壳式、螺旋式等多种形式。
传热装置是将反应釜内的热量传递到换热器的装置,主要有夹套传热、外置传热、内置传热等形式。
二、化学反应器的分类化学反应器有许多不同的分类方法,常见的有按照反应方式分类、按照结构分类、按照加热方式分类、按照用途分类等。
按照反应方式分类,主要分为批量式反应器、连续式反应器和半批量式反应器。
批量式反应器指将一定量的反应物加入到反应釜中,然后进行反应。
这种反应器的优点是投资成本低,但是生产效率低,适合小批量生产。
连续式反应器将反应釜与加料和采样的通道相连,可以进行连续的反应。
这种反应器的优点是生产效率高,但是相对复杂,投资成本高。
半批量式反应器则是以上两种反应器的组合形式,既有批量式反应的经济效益,又具有连续式反应的高效性和生产选择的灵活性。
按照结构分类,主要分为顶部卸料反应器和底部卸料反应器。
顶部卸料反应器是指在反应釜顶部设置的卸料口,将反应物从顶部卸出,适用于处理易变质的反应物。
底部卸料反应器是指在反应釜底部设置的卸料口,将反应物从底部卸出,适用于处理稳定的反应物。
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制造加氢反应器的常用材料 制造加氢反应器的常用材料一般为Cr-Mo钢系, 因为这些钢材既具有优良的抗高温氢腐蚀性能, 又有良好的短时和长时高温力学性能。根据不同 的温度和压力,一般都选用 1Cr-0.5Mo; 1.25Cr-0.5Mo; 2.25Cr-1Mo; 2.25Cr-1Mo 0.25V; 3Cr-1Mo 0.25V;
热壁加氢反应器的 主要损伤形式
热壁加氢反应器由于器壁直接与高温、 高压含氢或氢与硫化氢介质接触,操作条 件相当苛刻,可能引起下列损伤: 1)高温氢腐蚀 2)氢脆 3)硫化物应力腐蚀开裂 4)铬-钼钢回火脆性破坏 5)奥氏体不锈钢堆焊层的氢致剥离现象
1)高温氢腐蚀 一是表面脱碳。表面产生裂纹,一般影响 很轻; 二是内部脱碳与开裂。它是由于氢侵入扩 散到钢中与固溶碳或不稳定的碳化物发生 化学反应,生成甲烷 Fe3C + 2H2 → CH4 + 3Fe 。 而甲烷不能逸出钢外,就聚集在晶界空 穴和夹杂物附近,形成很高的局部应力, 导致钢材产生龟裂、裂纹和鼓泡,并使强 度、延性和韧性显著下降。
2)氢脆 氢脆是氢残留在钢中所引起的脆化现象。 产生了氢脆的钢材,其延伸率和断面收缩 率显著下降。这是由于侵入钢中的原子氢 使结晶的原子结合力变弱,或者作为分子 状在晶界或夹杂物周边上析出的结果。但 是,对于已经产生氢脆现象的钢材,当给 予特定的条件时,氢仍可从钢中释放出来, 使钢的性能得到恢复,所以氢脆是可逆的, 也称为一次脆化现象。
防治措施: 1、用合适的材料是有效的方法之一; 2、要尽量消除或减轻由于冷加工和焊接引 起的残余应力,并希望能够加工成不形成 应力集中或尽可能小的结构; 3、使用上应采取缓和环境条件的措施,如 抑制连多硫酸生成,采取用干燥氮气吹扫, 除去空气和防止水蒸汽析出。或碱洗方法, 中和可能生成的连多硫酸,值得注意的是 碱洗后不能再用水冲洗。
3)开停工时必须严格执行操作手册的要求, 防止形成较大的热应力,推荐开工和停工 时的升温和降温速度分别不超过25~ 30℃/h和25℃/h; 4)要尽量避免非计划停工; 5)当反应器安装或停工检验而打开顶部人 孔时,一定要设置合适的防护措施,防止 雨水飘入器内; 6)采取有关措施防止器内有奥氏体不锈钢 部位可能产生连多硫酸应力腐蚀开裂。
由于设备在含有高硫化氢的气氛下操作时生成了 硫化铁,在装置停工冷却过程中和打开设备暴露 于大气中时,与出现的水分和进入设备内部空气 中的氧发生反应所生成。 3FeS + 5O2 → Fe2O3· FeO + 3SO2 ; SO2 + H2O → H2SO3 ; H2SO3 + 0.5O2 → H2SO4 ; FeS + H2SO3 → mH2SxO6 + nFe 2+ ; FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S ; H2SO3 + H2S → mH2SxO6 + nS ; FeS + H2SxO6 → FeSxO6 + H2S
防治措施: 1、添加钒的钢由于大大改变了氢在钢中的特性和 钢中的碳化物的组成、形态、分布及与堆焊层间 的相关性能,使堆焊层具有非常好的抗剥离性能; 2、堆焊时应设法避免生成粗大晶粒; 3、选择合适的焊后热处理条件,在能够满足反应 器其它各种性能条件的前提下,尽量优化其参数, 使熔合线附近和奥氏体晶界上析出较少的碳化铬; 4、在正常停工时宜采取氢尽可能释放出去的的停 工条件,以减少残留氢量; 5、在操作中必须严格遵守操作规程,尽量避免非 计划的紧急停车。
3)连多硫酸应力腐蚀开裂 应力腐蚀开裂是特定(敏感)金属在拉应 力和特定腐蚀介质共同作用下所发生的脆 性开裂现象。奥氏体不锈钢对于硫化物应 力腐蚀开裂比较敏感。 连多硫酸(H2SxO6,x=3~6)引起的应力 腐蚀开裂也属于硫化物应力腐蚀开裂,一 般为晶间裂纹。这种开裂与在高温条件下 由于碳化铬析出在晶界上,使晶界附近的 铬浓度减少形成贫铬区有关。
1、固定床反应器:
反应器内的固体催化剂 处于静止状态,优点是 催化剂不易磨损,可以 长期使用
2、移动床反应器 催化剂可以连续或间断的加入或卸出。
3、流化床 反应器
原料由下部进入, 催化剂床层被流 体托起,
4.热壁结构反应器
热壁反应器内流体与反应器壁接触,器壁 温度较高(设计温度比最高使用温度高 10—20℃),反应器的材质应选耐高温氢 腐蚀的材料,若有H2S存在时,还要考虑 设置不锈钢堆焊层,以抵抗H2S腐蚀,反 应器的有效容积利用率高,生产周期短, 生产维护方便,目前这种反应器使用较多。
反应器的选材
加氢反应器选材的基本要求
1)应符合适用范围所规定的化学成分、常温和高 温力学性能以及设计提出的附加要求; 2)应具有良好的内质特性(致密性、纯净性和均 质性),这对于厚钢板和大截面锻件尤为重要; 3)应具有能在苛刻环境下长期使用的耐环境脆化 特性性能; 4)经济上要合理。 主要依据: (1)应满足抗高温氢腐蚀的要求; (2)应满足抗硫化氢和氢共存时的腐蚀要求(3) 应满足抗回火脆性性能的要求。
反应器的内构件
反应器的内件 通常,固定床反应器内一 般设有以下构件: 1)入口扩散器 2)气液分配盘 3)积垢篮 4)冷氢箱 5)热电偶 6)出口收集器
入口扩散器 入口扩散器(或称预分配器) 的作用是防止高速流体直接冲击 液体分配盘而影响分配效果,使 气液产生预混合并尽可能扩散到 整个反应器截面上,对于长圆孔 侧隙扩散器还可以起到积存进料 中的一些锈垢的作用。
反应器基础知识
反应器的定义: 在其内部完成化学反应的设备。 反应器的分类: 1)按工艺过程的特点分类: 固定床反应器、移动床反应器、流化床 反应器; 2)按反应器的使用状态分类: 冷壁结构反应器、热壁结构反应器;
3)按反应器本体结构特征分类: 单层结构反应器、多层结构反应器, 单层结构中又包括: 钢板卷焊结构 和 锻焊结构 两种, 多层结构用于加氢反应器上的有绕带式、 热套式等。
加钒(V)改进型Cr-M能明显提高 3、抗氢脆性能明显改善 4、抗回火脆化性能更好 5、抗轻致剥离裂纹能力优越
加氢反应器在使用中的保护措施 1)对采用回火脆性敏感性较强的钢材制造 的反应器,在初次开工运行后的重新开停 工时,应采用热态开停车方案。既开工时 先升温再升压,停工时先降压再降温。 2)在停工过程中宜有一段300~350℃的保 持时间,让操作时所吸藏的氢尽可能的散 逸出器壁外,以最大限度的减少器壁中的 残留氢含量;
4.冷壁结构反应器 冷壁反应器器壁内表面有 一层非金属隔热衬里,流 体不与反应器壁接触,器 壁温度较低(一般在 150~200℃),反应器 的材质可以选耐高温氢腐 蚀档次较低的材料,设备 制造成本较低。但这种反 应器有效容积利用率较低, 而且制造周期长,维护不 方便,目前已极少使用。
加氢反应器的常用形式: 目前,加氢裂化反应器一般采用 固定床、热壁、单层锻焊结构。 加氢反应器的本体结构: 加氢反应器的本体结构,根据不同年 代的技术水平与要求,曾使用了不同形 式的本体结构,包括:锻焊结构、板焊 结构、多层结构等 。
气液分配盘 气液分配盘的作用是使进入 反应器的物料均匀分散,与催化 剂颗粒有效的接触,充分发挥催 化剂的作用。目前国内外所用的 气液分配器按其作用机理大致可 分为溢流型和(抽吸)喷射型两 大类,或者是两者机理兼有的混 合型 。
积垢篮 积垢篮置于催化剂床层的顶 部,是由各种规格不锈钢金属丝 网与骨架构成的篮框。它为反应 器进料提供更多的流通面积,使 催化剂床层避免聚集更多的锈垢 和沉积物而不致于引起床层压降 的过分增加 。
5)奥氏体不锈钢堆焊层的氢致剥离现象 高温高压下,氢会侵入到器壁中。在停工过 程中又可能从器壁中逸出,但由于相同温度下氢 在母材和堆焊层中的溶解度和扩散系数都不同, 因此,当反应器由正常运转转入停工时,将会造 成母材与堆焊层中是固溶氢过饱和度存在明显差 异,使过渡区附近所吸收的氢将从母材侧向堆焊 层侧扩散移动,导致过渡区界面上聚集大量的氢。 同时又因两种材质的膨胀系数不同,使界面 上存在较大的残余应力。这样在某种晶界形状和 晶界强度的作用下,就可能在界面上发生剥离。 它的路径是沿着母材和堆焊层的界面扩展的,并 呈剥离状态,故称为剥离现象。
锻焊结构 : 反应器的筒节经过由锻坯 墩粗、拔长、墩粗、冲孔的锻 造加工过程,筒节上没有纵向 焊缝,这种结构称为锻焊结构 如右图。 这种结构可适用于高温高 压场合,对提高反应器耐周向 应力的可靠性有利,焊后检测 较为容易,一般适用于壁厚大 于150mm的场合,最大厚度 480mm。
板焊结构 : 反应器的筒节由钢板卷 曲后焊接而成,这种结构称 为板焊结构,如右图。 这种结构也适用于高温 高压场合,但筒节上有纵、 环向焊缝,焊缝多,工作量 大,钢板内特性难以保证, 不如锻件筒节。最大厚度 300mm。
4)铬-钼钢回火脆性破坏 2.25Cr-1Mo钢在325~575℃温度范围内长 时间保持或从此温度范围缓慢地冷却时,其材料 的缺口韧性就引起劣化损伤的现象。它产生的原 因是由于钢中的微量杂质元素和某些合金元素向 原奥氏体晶界偏析,使晶界凝集力下降所致。 产生回火脆化的钢材对于抗拉伸强度和延伸 率来说,几乎没有影响。只是在抗冲击性能试验 时有较大变化。材料一旦发生回火脆化,其韧性 转变温度就向高温侧迁移。因此在低温区,若有 较大附加应力存在时,就有发生破坏的危险。
出口收集器 用于支承下部的催化剂床层,以减轻床层 的压降和改善反应物料的分配。
加氢反应器结构上的改进
(1)催化剂支承结构
(2)法兰密封结构
(3)反应器支承结构
(4)反应器裙座连接结构
(5)反应器外部附件 连接结构 保温支撑圈多采用 现在流行的不直接 焊于反应器外部而 是披挂其上的鼠笼 式结构。当附件非 与反应器壁相焊不 可时,应尽量使其 焊透。
此脆性具有不可逆的性质,也称永久脆化 现象。 高温高压氢引起的钢的损伤要经过一 段时间,在此段时间内,材料的力学性能 没有明显的变化,而经过这段时间后,钢 材的强度、延性和韧性就会遭到严重损伤。 发生高温氢腐蚀前的这段时间称为 “孕育期”(或潜伏期)。