流化床反应器单元

流化床反应器的工业背景固体流化技术是近若干年来化工技术发展中的一项重要成就。由于流化床具有很高的传热效率，温度分布均匀、气固相之间有很大的接触面积，因而大大强化了操作，简化了流程，为石油、化工、冶金等部门的气固非均相加工过程开辟了崭新的途径。由于流化床层内流体和固体剧烈搅动混合，使床层温度分布均匀，避免局部过热，（或局部反应不完全）。流化床单位体积内气固相之间接触面积大，提高界面的传热、传质速率。由于床层的流动性，颗粒容易连续加入或取出，可使反应过程及再生过程连续化。流化床与沉浸在床层中构件之间的传热速率较高，因此，流化床中换热器所需面积较小。设备生产强度大，宜于大规模操作。由于流化床反应器存在上述优点，流化床反应器比较适用于下速过程：热效应很大的放热或吸热过程；要求有均一的催化剂温度和需要精确控制温度的反应；催化剂寿命比较短，操作较短时间就需要更换（或活化）的反应；有爆炸危险的反应，某些能够比较安全地在高浓度下操作的氧化反应，可以提高生产能力，减少分离和精致的负担。返回第一页第二页，共18页。流化床反应器的工作原理流化床反应器是将流态化技术应用于流（通常指气体）、固相化学反应的设备，有气-固相流化床催化反应器和气-固相流化床非催化反应器两种以一定的流动速度使固体催化剂颗粒呈悬浮湍动，并在催化剂作用下进行化学反应的设备称为气-固相流化床催化反应器（常简称为流化床），它是气-固相催化反应常用的一种反应器。而在气-固相流化床非催化反应器中，是原料气直接与悬浮湍动的固体原料发生化学反映。返回第二页第三页，共18页。流化床反应器的原理动画返回第三页第四页，共18页。流化床反应器的结构及流化现象流化床1、流化床在不同气速下的状态-固定床2、流化床在不同气速下的状态-流化床3、流化床在不同气速下的状态-流体输送4、局部沟流5、贯穿沟流6、气固系统流化床的大气泡和腾涌7、机械搅动流化床流化床反应器的实物图片1、气提式生物流化床反应器2、流化床反应器3、流化床反应器2返回第四页第五页，共18页。流化床在不同气速下的状态-固定床返回第五页第六页，共18页。流化床在不同气速下的状态-流化床返回第六页第七页，共18页。流化床在不同气速下的状态-流体输送返回第七页第八页，共18页。局部沟流返回第八页第九页，共18页。贯穿沟流返回第九页第十页，共18页。气固系统流化床的大气泡和腾涌返回第十页第十一页，共18页。机械搅动流化床返回第十一页第十二页，共18页。气提式生物流化床反应器返回第十二页第十三页，共18页。流化床反应器返回第十三页第十四页，共18页。流化床反应器返回第十四页第十五页，共18页。流化床反应器的工艺流程说明该流化床反应器取材于HIMONT工艺本体聚合装置，用于生产高抗冲击共聚物。具有剩余活性的干均聚物（聚丙烯），在压差作用下自闪蒸罐D-301流到该气相共聚反应器R-401。在气体分析仪的控制下，氢气被加到乙烯进料管道中，以改进聚合物的本征粘度，满足加工需要。聚合物从顶部进入流化床反应器，落在流化床的床层上。流化气体（反应单体）通过一个特殊设计的栅板进入反应器。由反应器底部出口管路上的控制阀来维持聚合物的料位。聚合物料位决定了停留时间，从而决定了聚合反应的程度，为了避免过度聚合的鳞片状产物堆积在反应器壁上，反应器内配置一转速较慢的刮刀，以使反应器壁保持干净。栅板下部夹带的聚合物细末，用一台小型旋风分离器S401除去，并送到下游的袋式过滤器中。所有末反应的单体循环返回到流化压缩机的吸入口。来自乙烯汽提塔顶部的回收气相与气相反应器出口的循环单体汇合，而补充的氢气，乙烯和丙烯加入到压缩机排出口。循环气体用工业色谱仪进行分析，调节氢气和丙烯的补充量。然后调节补充的丙烯进料量以保证反应器的进料气体满足工艺要求的组成。用脱盐水作为冷却介质，用一台立式列管式换热器将聚合反应热撤出。该热交换器位于循环气体压缩机之前。共聚物的反应压力约为1.4Mpa(表)，70℃，注意，该系统压力位于闪蒸罐压力和袋式过滤器压力之间，从而在整个聚合物管路中形成