康寧低流量反應器設(shè)備根據(jù)其主要用途或功能可以細分為微混合器,微換熱器和高通量微通道反應器。由于其內(nèi)部的微結(jié)構(gòu)使得高通量微通道反應器設(shè)備具有比表面積,可達攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千 倍。高通量微通道反應器有著*的傳熱和傳質(zhì)能力,可以實現(xiàn)物料的瞬間均勻混合和的傳熱,因此許多在常規(guī)反應器中無法實現(xiàn)的反應都可以高通量微通道反應器中實現(xiàn)。
這種反應器采用了兩個大的管板、反應器裝催化劑的列管采用了雙相鋼進行制造,采用一個塔內(nèi)密布了冷卻管的氣床反應器,將經(jīng)過了初步預熱的循環(huán)氣體通過氣床反應器冷管內(nèi),與外裝催化劑的反應床逆流換熱將 反應器的循環(huán)氣體加熱后再進入第二個水冷床的管殼式反應器(有時是兩個并聯(lián)的管殼式水冷型甲醇塔),反應后氣體再進入到氣冷床的催化劑層進行二次反應,同時將部分反應熱傳遞給第二床的入口氣體。
康寧低流量反應器的優(yōu)點是管殼式反應器的比冷(冷比)面積(冷卻面積與催化劑體積之比)大,相當于將催化劑“泡”在飽和水中,因此,可以取較小的傳熱溫差,達到催化劑反應床溫度與蒸汽壓力下的飽和溫度 之差值相對較小。因而,可以產(chǎn)生較高壓力的蒸汽(2.2~3.5MPa飽和蒸汽),因而,提高了蒸汽回收的品位。
這各情形下,也使得康寧低流量反應器的溫度也較均衡,移熱能力強,可以獲得較小的循環(huán)量、也可得到較高的反應器出口醇含量,催化劑利用率也高、副反應較少;但由于結(jié)構(gòu)原因,“氣冷床”和“水冷床”均為 軸向流結(jié)構(gòu),反應器的阻力較大、大型化和大產(chǎn)能化的反應器,由于結(jié)構(gòu)上必須有大的管板,則管板太大、管板太厚,制造難度相當較大;由于催化劑管必須采用雙相鋼管,制造難度很大、成本也很高。大型管板及多 管系組成的管板焊接面,也容易泄漏,使反應器失效。這種現(xiàn)象在康寧低流量反應器中是出現(xiàn)得比較多的。這也是大型甲醇廠比較“頭痛”的事情。
康寧低流量反應器采用中空水板式元件,這種元件采用自動線生產(chǎn),板由兩塊薄形板,中沖壓很多圓形臺,每一個圓形臺中有一個點焊位置,板四周由自動焊進行封焊,圓形臺中間進行塞焊,組成的曲線流動通道是 給飽和水在其中流動而設(shè)置,板元件呈扇形布置于反應器中,水板外裝催化劑,氣體可以軸向流動也可以徑向流動,水板中水從雙板中間的窄縫隙中通過外加強制循環(huán)泵進行水的強制循環(huán),將反應床層的熱量及時移出 并產(chǎn)生蒸汽。催化劑裝填在浸入式的板式換熱器間,反應熱由供給的鍋爐給水直接帶走并副產(chǎn)中壓蒸汽。一般來說,催化劑層的操作溫度在240~250℃。
康寧低流量反應器具有列管式等溫反應器的優(yōu)點,同時,由于其康寧低流量反應器換熱能力的結(jié)構(gòu)特點。配置在反應器中,還具有以下的一些優(yōu)點:具有較高的合成轉(zhuǎn)化率、合成圈的阻力降及“循環(huán)倍率”均較 小,能耗較低、需要的催化劑裝填量較少、同等規(guī)模反應器直徑較小,適用于大規(guī)模及超大規(guī)模工業(yè)化要求。
這種反應器采用了兩個大的管板、反應器裝催化劑的列管采用了雙相鋼進行制造,采用一個塔內(nèi)密布了冷卻管的氣床反應器,將經(jīng)過了初步預熱的循環(huán)氣體通過氣床反應器冷管內(nèi),與外裝催化劑的反應床逆流換熱將 反應器的循環(huán)氣體加熱后再進入第二個水冷床的管殼式反應器(有時是兩個并聯(lián)的管殼式水冷型甲醇塔),反應后氣體再進入到氣冷床的催化劑層進行二次反應,同時將部分反應熱傳遞給第二床的入口氣體。
康寧低流量反應器的優(yōu)點是管殼式反應器的比冷(冷比)面積(冷卻面積與催化劑體積之比)大,相當于將催化劑“泡”在飽和水中,因此,可以取較小的傳熱溫差,達到催化劑反應床溫度與蒸汽壓力下的飽和溫度 之差值相對較小。因而,可以產(chǎn)生較高壓力的蒸汽(2.2~3.5MPa飽和蒸汽),因而,提高了蒸汽回收的品位。
這各情形下,也使得康寧低流量反應器的溫度也較均衡,移熱能力強,可以獲得較小的循環(huán)量、也可得到較高的反應器出口醇含量,催化劑利用率也高、副反應較少;但由于結(jié)構(gòu)原因,“氣冷床”和“水冷床”均為 軸向流結(jié)構(gòu),反應器的阻力較大、大型化和大產(chǎn)能化的反應器,由于結(jié)構(gòu)上必須有大的管板,則管板太大、管板太厚,制造難度相當較大;由于催化劑管必須采用雙相鋼管,制造難度很大、成本也很高。大型管板及多 管系組成的管板焊接面,也容易泄漏,使反應器失效。這種現(xiàn)象在康寧低流量反應器中是出現(xiàn)得比較多的。這也是大型甲醇廠比較“頭痛”的事情。
康寧低流量反應器采用中空水板式元件,這種元件采用自動線生產(chǎn),板由兩塊薄形板,中沖壓很多圓形臺,每一個圓形臺中有一個點焊位置,板四周由自動焊進行封焊,圓形臺中間進行塞焊,組成的曲線流動通道是 給飽和水在其中流動而設(shè)置,板元件呈扇形布置于反應器中,水板外裝催化劑,氣體可以軸向流動也可以徑向流動,水板中水從雙板中間的窄縫隙中通過外加強制循環(huán)泵進行水的強制循環(huán),將反應床層的熱量及時移出 并產(chǎn)生蒸汽。催化劑裝填在浸入式的板式換熱器間,反應熱由供給的鍋爐給水直接帶走并副產(chǎn)中壓蒸汽。一般來說,催化劑層的操作溫度在240~250℃。
康寧低流量反應器具有列管式等溫反應器的優(yōu)點,同時,由于其康寧低流量反應器換熱能力的結(jié)構(gòu)特點。配置在反應器中,還具有以下的一些優(yōu)點:具有較高的合成轉(zhuǎn)化率、合成圈的阻力降及“循環(huán)倍率”均較 小,能耗較低、需要的催化劑裝填量較少、同等規(guī)模反應器直徑較小,適用于大規(guī)模及超大規(guī)模工業(yè)化要求。
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