反应釜的计算

将二甲胺用泵打入反应釜中，然后在半小时内将双氧水加入反应釜中，

对于本工艺，由于放热量大，且温度对反应影响很大，优先考虑流化床和列管式固定床反应器。但是由于流化床催化剂的磨损非常严重，而且很容易形成气泡，影响气固接触，使得反应转化率降低。所以经过综合考虑我们选择管式固定床反应器作为十二烷基氧化叔胺氧化反应器。

表 1 反应器进料状况

表 2 反应器出料状况

DMTHF 甲醇 0.0001 0.07

a 反应器体积计算

对于固定床反应器，由于气体的实际接触时间与催化剂堆积形成的空隙的体积有关，而空隙体积则与催化床层的体积有关。所以，用“催化床体积/进料体积流量”来定义空时。由化学反应动力学方程：

183.551.25exp HMF HMF C RT r -??

=-?

???

-

反应温度为200℃，则：

183.551.25exp =1.3438.314573HMF HMF HMF C C r -??

=?

????

x

x 0

d r HMF

R HMF DMF

V F

=?

1x HMF HMF HMF C C =-（）

2x DMF HMF HMF

C C =?

反应进料时HMF 的初始浓度：

3

3

113.529kmol/h =

=146.77mol/m 773.519m /h

HMF HMF n C V = ()()0

=1.3431x 1.343146.7710.93213.41HMF

HMF HMF C r ???-=??-=?

????? 0.932

x 0

d 13.41

HMF

R HMF V F

=?

进料时HMF 的摩尔流量

催化剂一般装填整个反应器的50%~60%，此处我们选取50%装填量：

圆整体积，则反应器定型体积为：

b 反应器的直径和高度

根据《工业催化》中规定，为了保证反应气流稳定，固定床反应器的长径比一般在6~12

之间。此处我们选取反应器长度/反应器直径＝8，则：

此处选取反应器直径，固定床反应器长度

c 反应器筒体壁厚的设计

设计参数的确定

①设计压力的相关确定

计算压力=设计压力+液柱静压力

设计压力p：

此处我们取：

p：

液体静压

L

计算压力：

②设计温度的相关确定

该反应器操作温度为200℃，取设计温度220℃，则选用材质为15CrMo不锈钢钢板。

取焊接接头系数（双面焊对接接头，100％无损探伤），则查化工设备设计手册可知15CrMo不锈钢钢板材料在250℃时的许用应力；腐蚀裕量。

筒体的壁厚

计算厚度