化工中常见三种反应器
应用化工技术专业《流化床反应器的分类》
流化床反响器的分类1固体颗粒是否在系统内循环分为非循环操作的流化床〔单器［和循环操作的流化床其结 构如图2-11〔双器〕。
单器流化床在工业上应用最为广泛，多用 于催化剂使用寿命较长的气固催化反响过程，如丙烯氨化氧化反 响器、乙烯氧化反响器和蔡氧化制苯酐反响器等，其结构如图2 一8,图2 — 9、2-10。
双器流化床多用于催化剂寿命较短容易 再生的气固催化反响过程，如石油加工过程中的催化裂化装置， 采用硅铝催化剂完成反响，其结构如图3 — 10。
重油在催化剂上 裂解获得轻质油和气态烃，同时发生结焦反响，这些焦炭沉积在 催化剂的外表，使得催化剂失去活性，催化裂化过程不能继续， 必须将沉积在催化剂外表上的焦炭烧去，此烧焦过程在再生器中 进行，焦炭燃烧时放出的热量加热了催化剂颗粒，再生后的催化 剂带着显热为裂化过程提供所需的热量。
催化剂在反响器和再生 器间循环，是靠控制两器的密度差形成压差实现的。
催化剂在两 向流动，同时 反响和再生烧 过程。
&三级料腿 一二级料腿 一一吸料腿一冷却水管「-气体分散管 4气体分布板 一空气入口器间的定量定也完成了催化 焦的连续操作三级旋风—际由气体出口图2-8丙烯氨化氧化反响器图2-9乙烯氧化反响器图2-10蔡氧化反响器原料油与雾化蒸气进口图2-11催化裂化反响装置〔双器流化床）反应产物新催化制加料口—油热油乙焕醋酸混合气图2-12乙炔与醋酸合成醋酸乙烯反响器诽料进料预热燃烧空气预热空气―图2-13石灰石锻烧炉2床层外形分为圆筒形和圆锥形流化床。
圆筒形流化床反响器如图2—9 所示，结构简单，制造容易，设备容积利用率高。
圆锥形流化床如图2-12所示，结构比拟复杂，制造比拟困难，设备利用率较低，但因为其截面自下而上逐渐扩大，所以也具有很多优点：〔1〕适用于催化剂粒度分布较宽的体系，由于圆锥床底部速度大，可保证较大颗粒的流化，防止了分布板上的阻塞现象，而上部速度低，可减少小颗粒的夹带，也减轻了气固别离设备的负荷。
化工基础考试及答案
化工基础考试及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工生产中，下列哪种物质不属于催化剂？A. 铁B. 铂C. 铜D. 镍答案：A2. 化工过程中，下列哪种操作不属于单元操作？A. 蒸馏B. 萃取C. 过滤D. 聚合反应答案：D3. 在化工生产中，下列哪种设备主要用于分离液体和固体？A. 离心机B. 蒸发器C. 反应器D. 冷凝器答案：A4. 化工生产中，下列哪种物质是强酸？A. 醋酸B. 碳酸C. 硫酸D. 氢氧化钠答案：C5. 化工生产中，下列哪种物质是强碱？A. 氢氧化钠B. 氨水C. 碳酸氢钠D. 硫酸答案：A6. 化工生产中，下列哪种物质是可燃气体？A. 氧气B. 氮气C. 甲烷D. 二氧化碳答案：C7. 化工生产中，下列哪种物质是惰性气体？A. 氦气B. 氧气C. 氢气D. 氯气答案：A8. 化工生产中，下列哪种物质是易燃液体？A. 汽油B. 水C. 酒精D. 醋酸答案：A9. 化工生产中，下列哪种物质是易爆物质？A. 硝酸铵B. 硫酸C. 氢氧化钠D. 氯化钠答案：A10. 化工生产中，下列哪种物质是有毒物质？A. 氯化钠B. 硫酸铜C. 氢氧化钠D. 甲醇答案：D二、填空题（每题2分，共20分）11. 化工生产中，常见的三种基本反应类型是______、______和______。
答案：化合反应、分解反应、置换反应______。
答案：蒸馏、萃取、结晶13. 化工生产中，常见的三种传热方式是______、______和______。
答案：导热、对流、辐射14. 化工生产中，常见的三种压力容器是______、______和______。
答案：反应器、换热器、储罐15. 化工生产中，常见的三种泵是______、______和______。
答案：离心泵、往复泵、齿轮泵16. 化工生产中，常见的三种换热器是______、______和______。
答案：管壳式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器______。
二级反应活塞流反应器和全混流反应器体积关系
一、概述二级反应活塞流反应器和全混流反应器是化工领域常见的反应器类型，它们在不同的反应条件下有着不同的反应特性。
在实际工程中，我们需要对这两种反应器的体积关系进行深入了解，以便进行合理的设计和运行。
本文将重点探讨二级反应活塞流反应器和全混流反应器的体积关系，为化工工程领域的从业人员提供参考和借鉴。
二、二级反应活塞流反应器的特点1. 二级反应活塞流反应器是一种理想的反应器模型，其特点是反应物在反应器内通过活塞流的方式进行反应。
2. 反应物在反应器内的浓度分布呈现梯度状，浓度随反应器内径方向逐渐减小。
3. 反应速率随着浓度的减小而增大，因此在活塞流反应器中，反应速率常随时间变化。
三、全混流反应器的特点1. 全混流反应器是另一种常见的反应器类型，其特点是反应物在反应器内充分混合，使得反应物浓度在反应器内保持均匀。
2. 反应物在全混流反应器内的浓度分布呈现均匀状态，因此反应速率在反应器内保持稳定。
3. 全混流反应器对反应条件的变化较为敏感，因为反应物浓度的变化会直接影响反应速率。
四、二级反应活塞流反应器和全混流反应器的体积关系1. 体积关系的定义：二级反应活塞流反应器和全混流反应器的体积关系指的是在相同的反应条件下，两种反应器所需的体积比值。
2. 体积关系的推导：在化工工程中，我们通常使用反应物的摩尔浓度来描述反应器内的反应物质量，其公式为C= n/V，其中C为摩尔浓度，n为物质的摩尔数，V为反应器的体积。
在二级反应活塞流反应器和全混流反应器中，反应物的浓度分布和反应速率存在明显差异，因此需要通过相关推导来得到两者的体积关系。
3. 体积关系的应用：了解二级反应活塞流反应器和全混流反应器的体积关系对于化工工程领域具有重要意义。
它可以帮助我们选择合适的反应器类型，根据反应条件和工艺要求来确定最适合的反应器类型。
体积关系还可以为反应器的设计和优化提供重要依据，使得反应器能够更加高效地运行。
五、结论本文通过对二级反应活塞流反应器和全混流反应器的特点进行了深入分析，探讨了两者的体积关系。
化工工程中的化学反应工艺设计
化工工程中的化学反应工艺设计一、引言化学反应工艺设计是化工工程中的重要环节，它涉及到化学反应原理、反应动力学、反应器设计等多个方面。
本文将从化学反应工艺设计的基本原理、反应器选择、反应动力学建模以及工艺优化等方面进行探讨。
二、化学反应工艺设计的基本原理化学反应工艺设计的基本原理是将反应物经过适当的反应条件转化为所需的产物。
在设计过程中，需要考虑反应物的选择、反应条件的优化以及反应物的摩尔比等因素。
此外，还需要考虑反应物的纯度、反应速率以及反应的副产物等因素对工艺的影响。
三、反应器选择在化学反应工艺设计中，反应器的选择是至关重要的。
常见的反应器包括批式反应器、连续流动反应器和固定床反应器等。
不同的反应器具有不同的特点和适用范围，需要根据反应物性质、反应条件以及产物要求等因素进行选择。
四、反应动力学建模反应动力学建模是化学反应工艺设计中的重要环节。
通过建立反应物浓度、反应速率以及反应温度等之间的关系，可以预测反应过程中的动力学行为。
常用的反应动力学模型包括零级、一级和二级反应动力学模型等。
根据实际情况，可以选择合适的模型进行建模和优化。
五、工艺优化工艺优化是化学反应工艺设计中的关键步骤。
通过调整反应条件、改变反应物摩尔比以及优化反应器的设计等方式，可以提高反应的产率和选择性，降低副产物的生成率。
此外，还可以通过改变反应物的纯度、改进反应器的传热和传质性能等方式进一步优化工艺。
六、案例分析为了更好地理解化学反应工艺设计的实际应用，我们以某化工企业中的一种常见化学反应为例进行分析。
首先，我们需要确定反应物的选择，考虑到经济性和可行性，选择了A和B作为反应物。
然后，通过实验确定了最佳的反应条件，包括反应温度、反应压力和反应时间等。
接下来，我们建立了反应动力学模型，并通过数值模拟进行验证。
最后，我们对反应工艺进行了优化，通过调整反应物的摩尔比和改进反应器的设计，提高了反应的产率和选择性。
七、结论化学反应工艺设计是化工工程中的重要环节，它涉及到化学反应原理、反应动力学、反应器设计等多个方面。
反应器分类
分类
• 间歇釜式反应器,或称间歇釜。 • 操作灵活，易于适应不同操作条件和产品品种， 适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生 产。间歇釜的缺点是：需有装料和卸料等辅助操 作，产品质量也不易稳定。但有些反应过程，如 一些发酵反应和聚合反应，实现连续生产尚有困 难，至今还采用间歇釜。 • 连续釜 • 釜式反应器 • 连续釜式反应器,或称连续釜
• (1)按物料粘度选型 对于低粘度液体，应选 用小直径、高转速搅拌器，如推进式、涡 轮式； 对于高粘度液体，就选用大直径、 低转速搅拌器，如锚式、框式和桨式。 (2) 按搅拌目的选型 对低粘度均相液体混合， 主要考虑循环流量，各种搅拌器的循环流 量按从大到小顺序排列：推进式、涡轮式、 桨式。 对于非均相液-液分散过程，首先考 虑剪切作用，同时要求有较大的循环流量， 各种搅拌器的剪切作用按从大到小的顺序 排列：涡轮式、推进式、桨式
按物料粘度选型
对于低粘度液体，应选用小直径、高转速 搅拌器，如推进式、涡轮式； 对于高粘度 液体，就选用大直径、低转速搅拌器，如 锚式、框式和桨式。 (2)按搅拌目的选型 对低粘度均相液体混合，主要考虑循环流 量，各种搅拌器的循环流量按从大到小顺 序排列：推进式、涡轮式、桨式。 对于非 均相液-液分散过程，首先考虑剪切作用， 同时要求有较大的循环流量，各种搅拌器 的剪切作用按从大到小的顺序排列：涡轮 式、推进式、桨式。
化工装置中多相反应器的运行原理及安全措施
化工装置中多相反应器的运行原理及安全措施引言：多相反应器是化工装置中常见的一种反应器类型，它在化工生产过程中起着重要作用。
本文将详细介绍多相反应器的运行原理以及相应的安全措施，旨在提高化工从业人员对多相反应器的理解和操作技能，确保生产过程的安全和稳定。
一、多相反应器的运行原理多相反应器是指反应物和反应产物在反应过程中同时存在于两个或多个不同的物相中，如气相与液相、气相与固相、液相与固相等。
其运行原理主要包括相平衡、传质和反应动力学。
1. 相平衡：相平衡是多相反应器运行的基础，它决定了反应物在不同相之间的分配情况。
在多相反应器中，相平衡的实现通常需要适当的温度、压力和物料浓度等条件。
通过调节这些条件，可以改变反应物在不同相中的分布，从而影响反应速率和产物选择性。
2. 传质：传质是指反应物在不同相之间的质量传递过程。
在多相反应器中，传质过程对反应速率和产物选择性有着重要影响。
传质的方式包括扩散、对流和界面反应等。
通过优化传质条件，可以提高反应速率和产物纯度。
3. 反应动力学：反应动力学是指反应速率与反应物浓度之间的关系。
在多相反应器中，反应动力学的研究对于确定反应机理和优化反应条件至关重要。
通过控制反应动力学参数，可以实现反应速率的调控和产物选择性的提高。
二、多相反应器的安全措施多相反应器的操作涉及到高温、高压和易燃易爆等危险因素，因此必须采取一系列的安全措施，以确保生产过程的安全和稳定。
1. 设计安全：多相反应器的设计必须满足相关的安全标准和规范要求。
在设计过程中，需要考虑到反应物性质、反应条件和设备结构等因素，合理选择材料和加固措施，确保装置的强度和密封性。
2. 操作安全：在多相反应器的操作过程中，必须严格遵守操作规程和操作指导，确保操作人员的安全。
操作人员必须穿戴符合要求的个人防护装备，如防护眼镜、防护手套和防护服等。
同时，操作人员需要接受相关的培训，熟悉装置的操作流程和应急处理措施。
3. 监测安全：多相反应器的运行过程中需要进行实时监测和控制。
谈化工工艺反应器选择原则
当前 ， 在现代化工 工艺中 ， 可 以采用的反应 器类型非 常多， 其 中， 喷射 反应器 、 管式反应器 、 塔 式反应器等都 是比较常见 的反应器设备 而管式反 反应器 的应用尤为广泛 ，这一种类 的反应器 主要是大型空管结构组 成的， 并在实际使用 中， 易产生液相反应 ， 或是气象反应 。 塔 式反应器 则是李永乐 气相与液相反应条件原理 ， 确保化工生产作业 的正 常开展 。 另外 ， 反应 器最 大 的优 点 是 能 够 适 用 较 多 的 反 应 类 型 ， 相 比于 其他 几 种 反 应 器来 说 ， 达 到
的 应 用 效 果 非 常 明显 。
１ ． ２反应器的特性选择 通过上文叙述 ， 我们 已经大致 了解到 ， 现有 的反应 器类型繁多 ， 而每 一 种反应器在应用效果 ， 使用性能方面都有着 明显的差异 。 因此， 为了保 证化 工工艺的使用效率 ， 确保化工产品生产质量 ， 企 业在对 反应器进行选择时 ， 应该注重考虑 到化工工艺 的反应特性 和使用需求 ， 从而选择 出合 理、 实用 性较高的反应器 ， 进一步提高化工工艺反应速率 。 可以说 ， 当前社会 笆 速发 展的 同时 ， 人 们化工产 品质 量也提 出了更高层次 的要求， 这也 使化工企业 面临 了巨大 的挑战 ， 而想 要促使企业 更加长远持续 的发展 ， 就 必须真正从 化工工艺角度 出发 ， 制 定规 范的反应 器选择原则 ， 严格遵守 国际规范 的使 用标准要求 ， 确保反应器效能得 以充分发挥 。 ２从反应的转化 率和选择 性来考虑 反 应 器 反 应 的 转 化 率 和 选 择 性 是 反 应 过 程 的 优 化 目标 。 反 应 器 的形 式 必须满足反应过程的优化条件 。因此不 同类型 的反应 ， 也应采 用不 同类型 的反应器才能与之适应 。 根据 前述 内容可 知， 对于平行反应 ， 若主反应级数 大于副反应 ， 应保持较高的反应浓度 ， 会有利于提 高反 应的选择性 ， 宜采用 活塞流反应 器；若主反应 级数小于副 反应级数则 应保持较低 的反应物浓 度， 有利于抑制副反应速率 ， 提高反应的选择性 ， 宜 采用返 混程度大的反应
沸腾床反应器工作原理
沸腾床反应器工作原理沸腾床反应器（FBR）是一种常用于化学反应器的设备，也被广泛应用于制造各种化学品。
沸腾床反应器可用于液相反应和气相反应，并且特别适用于在高温和压力下进行有机化学合成。
本文将为大家介绍沸腾床反应器的工作原理。
1. 沸腾床反应器的定义和特点沸腾床反应器是一种连续操作的反应器，它将床层（反应物）从底部送入，并通过床层热交换器加热。
反应物在床层中沸腾，并在表面形成气泡。
因此，沸腾床反应器可分为气液、液液或气固三种类型，其中常见的是气液沸腾床反应器。
沸腾床反应器有很多优点。
比如，由于沸腾床反应器可以保持恒定的温度和压力，它们能够确保反应物在不同的反应阶段中都受到相同的处理。
此外，沸腾床反应器的设计使其具有高传热和传质速率，因此可以大大提高反应速率。
沸腾床反应器还可以用于大规模生产和连续操作，这也是其被广泛应用的原因之一。
第一步：加载反应物在反应器底部添加反应物，通常是液体，其质量由传热和传质的需求以及反应的速率决定。
反应物在床层中沸腾，并在表面形成气泡。
床层的深度取决于所应用的反应器类型。
第二步：加热床层的热源通常用于加热床层热交换器。
热源的类型可以是电加热器、燃烧器、焚化炉等等。
热源的大小和燃料类型取决于所需的加热速率和热负荷，以及沸腾床反应器所处的环境条件。
反应通常发生在床层表面气泡的周围。
它会受到从床层中升空的气泡的推动，因此床层的流动速率对反应速率非常重要。
当反应物中的组分被转换或消耗时，产生的碎片或副产物将沿床层上升，并被收集或排出。
3. 应用沸腾床反应器可以广泛应用于有机化学合成产业，也可应用于制造高分子材料和磁性材料等领域。
沸腾床反应器的工作原理，使其成为制备高品质光电材料、生物材料和化学配体的理想选择。
沸腾床反应器也可以用于石油化工行业，比如在精细合成中使用，以生产各种类型的化学品。
总之，沸腾床反应器是一个相对简单且高效的化学反应器，可用于包括有机化学合成在内的多种类型的反应。
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化工生产中常见的反应器
药物工程系
石化（03 ）班姚春飞
零一一年十二月七日
固定床反应器
定义：又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。
固体物通常呈颗粒状，粒径 2 - 15mm左右，堆积成一定高度（或厚度）的床层。
床层静止不动，流体通过床层进行反应。
它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。
固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。
用于气固相或液固相非催化反
应时, 床层则填装固体反应物。
多相反应过程的一种反应器。
固
体物通常呈颗粒状，粒径
2 ~ 15mm左右，堆积成一定高度
（或厚度）的床层。
床层静止不
动，流体通过床层进行
产物
E4 三圾鲍热式页定床反应器
反应。
它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静
止状态。
固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、
二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等
特征：优点：①返混小，流体同催化剂可进行有效接触，当反应
伴有串联副反应时可得较高选择性。
②催化剂机械损耗小。
③结构简单。
缺点：①传热差，反应放热量很大时，即使是列管式反应器
也可能出现飞温。
②操作过程中催化剂不能更换。
应用:基本化学（烃类水蒸气转化、一氧化碳变换、氨合成甲醇合成）
石油化工工业（催化重整加氢、脱烷基异构化）
流化床反应器
简介： 流化床反应器是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而 使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程或液固相反应 过程的反应器。
在用于气固系统时，又称沸腾床反应器
结构：流化床反应器的结构有两种形式：①有固体物料连续进料 和出料装置，用于固相加工过程或催化剂迅速失活的流体相加工过 程。
例如催化裂化过程，催化剂在几分钟内即显著失活，须用上述装 置不断予以分离后进行再生。
②无固体物料连续进料和出料装置，用 于固体颗粒性状在相当长时间（如半年或一年）内，不发生明显变化 的反应过程。
优缺点： 优点：①可以实现固体物料的连续输入和输出；②流 体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能， 床层内部温度均匀，而 且易于控制，特别适用于强放热反应；③便于进行催化剂的连续再生 和循环操作，适于催化剂失活速率高的过程的进行，
_乙晞骯氯化反应器
】
标准
流化
床
缺点：①由于固体颗粒和气泡在连续流动过程中的剧烈
循环和搅动，无论气相或固相都存在着相当广的停留时间分布，导致不适当的产品分布，阵低了目的产物的收率；②反应物以气泡形式通过床层，减少了气-固相之间的接触机会，降低了反应转化率；③由于固体催化剂在流动过程中的剧烈撞击和摩擦，使催化剂加速粉化，加上床层顶部气泡的爆裂和高速运动、大量细粒催化剂的带出，造成明显的催化剂流失；④床层内的复杂流体力学、传递现象，使过程处于非定常条件下，难以揭示其统一的规律，也难以脱离经验放大。
应用：YLH厌氧流化床反应器是一种高效的生物膜处理器。
它是利用砂等大比表面的物质为载体。
厌氧微生物以生物膜形式结在砂或其他载体的表面，在污水中成流动状态，微生物与污水中有机物进行接触吸附分解有机物，从而达到处理目的。
石油馏分催化流化床裂化的迅速发展就是这一方面的典型例子。
膜生物反应器
简介：膜-生物反应器为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新
型态废水处理系统。
以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在 生物反应器中保持高活性污泥浓度， 提高生物处理有机负荷，从而减 少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。
主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与 大分子有机物。
膜生物反应器系统内活性污泥（MLSS ）浓度可提升 至
8000~10,000mg/L ，甚至更高；污泥龄（SRT ）可延长至30天以 上。
明显，对深度除磷脱氮提供可能
优缺点： 优点：操作维护更容易，成本更低 原先程序复杂，池
体与机械众多，人员操作技术性与复杂度高。
所需人力多。
由MBR 池取代后，反洗由PLC 自动控制。
化学洗程序单纯，各组分别实施。
人员操作管理极容易。
缺点：设置成本 池体多、机械多 由原有沉淀池体空间运 用。
耗材由于机械众多，复杂，耗材数量大。
也必须活化或更新活 性炭。
机械数量少，形式单纯。
应用： 高浓度事业废水（各类饮料工厂、酒厂、食品厂、畜牧、屠 宰废水处理、皮革、纸浆厂 )
市政民生污水中水回用
物，可实现对污水深度
菌在系统内能充分繁 净化，同时硝化 殖，其硝化效果。