回路反應器
回路加氫反應器平臺
回路反應器
一、回路反應器的構成及設計要點(diǎn)
(1)回路反應器主要構成包括安全罐、原料儲罐、進(jìn)料泵、文丘里噴射結構、反應器、循環(huán)泵、換熱器和產(chǎn)品回收罐等。循環(huán)回路部分包括文丘里噴射機構、反應器、循環(huán)泵和換熱器?;静僮鞣椒ㄊ窃贤ㄟ^(guò)進(jìn)料泵進(jìn)入反應器內,關(guān)閉進(jìn)料泵,開(kāi)啟循環(huán)泵,在其作用下通過(guò)換熱器進(jìn)行不斷地預熱至反應溫度;之后經(jīng)過(guò)循環(huán)泵加速之后的流體不斷的通過(guò)文丘里結構的主嘴噴射而出,并且在噴嘴處由于低壓不斷吸入氣體,兩者在文丘里結構中不斷混合,噴射到反應器底部;之后液體經(jīng)過(guò)換熱器換熱之后再次噴入,而未完全反應的氣體通過(guò)氣液平衡管再次吸入。在初次進(jìn)行反應的過(guò)程中需要不斷的從接樣口接樣,以確定某個(gè)反應在該反應系統中的反應時(shí)間。
(2)回路反應器設計要點(diǎn)
1)回路反應器采用的引射器為液體引射氣體的方式,引射體積比的范圍是0.5~2,為了引射足夠的氣體,要保證循環(huán)泵的流量和引射器相匹配;
2)回路反應器的循環(huán)泵并不是普通意義上的循環(huán)泵,它要滿(mǎn)足幾點(diǎn)要求:(a)回路反應器通常在較高的壓力下工作,需要循環(huán)泵有良好的耐壓性能和優(yōu)良的密封;(b)回路反應器的反應液中通常含有小粒徑的固體催化劑,并且很多時(shí)刻也含有微小的氣泡,因此選取的循環(huán)泵要有對細小固體和氣體的耐受能力;
3)挑選合適的換熱器,以及時(shí)的移走反應產(chǎn)生的熱量,保證反應溫度。
二、回路反應器相對于傳統的釜式反應器的優(yōu)勢
(1)回路反應器的反應速度更快?;芈贩磻鞯幕旌辖Y構采用的是文丘里噴射結構,相對一般的釜式攪拌結構,形成的氣泡體積更小,比表面積更高,從而提高了傳質(zhì)系數,縮短了反應時(shí)間;
(2)回路反應器的密封更簡(jiǎn)單、可靠。反應釜因為采用了機械密封,或多或少的都會(huì )存在泄漏問(wèn)題,對于高危、高壓反應這是不可忽視的安全隱患;而回路反應器采用的是靜密封結構,在密封方面更加簡(jiǎn)單、可靠,最高壓力可以做到10MPa;
(3)回路反應器的溫度控制更好。對于反應溫度的控制,一般的反應釜只能通過(guò)夾套或者內置盤(pán)管來(lái)進(jìn)行實(shí)現,夾套的換熱面積有限,而且只能接觸外側的物料,而在反應釜內設置蛇管不僅使得結構更加復雜,并且對反應釜內的流場(chǎng)有著(zhù)不可預測的影響;而回路反應器通過(guò)外設的列管式換熱器對反應熱進(jìn)行移除, 保證了足夠的換熱面積,同時(shí)解決了反應器在放大過(guò)程中的換熱問(wèn)題。
(4)回路反應器更加容易放大。傳統釜式反應器的放大的問(wèn)題主要體現在兩個(gè)方面,一方面放大之后的混合效果得不到有效的保證;另一方面放大之后,由于結構的限制換熱效果弱化的非常明顯;回路反應器將兩者分開(kāi)進(jìn)行解決,首先放大之后的文丘里結構只要設計合理,仍然能夠保持比較好的氣液混合效果, 而換熱方面可以通過(guò)選擇合適的列管式換熱器進(jìn)行解決,不受反應釜結構、大小的限制。