浅谈液相催化加氢反应器的形式

介绍了目前液相催化加氢反应中遇到的主要几种反应器的形式,并对各种反应器的结构、工作原理及优缺点进行了分析和互相对比,指出自吸式反应器是最适合应用于液相催化加氢反应场合,其中杭州原正化学工程技术装备有限公司是国内较早从事研究开发自吸式搅拌装置的单位,设计和生产制造的自吸式搅拌装置性能比较优越,技术在国内处于领先水平。     

基于自吸式搅拌的液相催化加氢模拟试验系统设计

建立了一套液相催化加氢模试系统,为工业化装置的设计提供实验数据,模试装置宅反应器设计容积20 L,压力6.4MPa,温度300℃.系统主要由反应器、进样系统、采样系统、催化剂回收系统、加热系统、冷却系统、控制系统组成.该系统具有以下特点:主反应器采用杭州原正化学工程技术装备有限公司专利自吸式搅拌器,可提供较大的气液接触面积和反应速率;在线采样系统可以取得不含催化剂的样品;催化剂回收系统可进行催化剂的回收利用;PLC控制系统可对反应温度、压力、氢气流量、冷却水流量、冷却上下水温度进行控制和记录.本模试系统能为液相催化加氢技术的工业化提供重要的动力学和热力学数据.     

加氢操作反应机理及装置功能特性

通过反应物传质模型论述了加氢反应装置的反应机理;分析了反应阻力与其影响因素之间的关系;介绍了搅拌槽型加氢反应装置的结构形式和操作过程;以混合型加氢反应器和自吸式搅拌槽为例,论述了加氢反应器的性能特征、主要功能和技术管理要点。     

液下加氢搅拌系统的设计改进

气、液、固三项化合反应中有90%以上的搅拌反应釜选用自吸式搅拌器,它可以完成气相在液相的分散与吸收,自吸式搅拌器可以将气相均匀分布到搅拌器周围的液相中,但是自吸搅拌器只是将气体引入液相,要靠具有轴流推力或径向推力的其他搅拌器来完成流体混合,而用于气-液分散的直叶圆盘涡轮在气液两相操作时,叶片后方有气穴使其泵送能力降低。对自吸式搅拌器和直叶圆盘涡轮的结构提出改进方案并提出一套效果很好的液下加氢组合搅拌方案。     

CFD在自吸式加氢反应器流场研究中的应用

目前自吸式反应器广泛应用于二硝基甲苯加氢等多相流反应过程,但由于其内部流动十分复杂,单纯依靠实验很难得到全面准确的研究结果。为了解决这一问题,以自吸式加氢反应器为研究对象,运用计算流体力学(CFD)Fluent建立三维反应器模型,采用欧拉两相流方法,对空心叶轮自吸式反应器与双圆盘叶轮自吸式反应器内的气液两相流动特性进行了研究,将反应器内的流动可视化。在此基础上将空心叶轮反应器内的吸气特性与实验数据进行对比,验证建立的CFD模型,并对比两种反应器内的局部气含率分布与液相速度矢量图分布。结果表明:空心叶轮自吸式反应器吸气特性的模拟结果与实验结果吻合较好;对于单层桨叶自吸式加氢反应器,相同桨径的空心叶轮比双圆盘叶轮的吸气性能与气液分散性能更好。     

加氢还原新工艺及设备

介绍了二硝基甲苯液相加氢还原制备二氨基甲苯的生产工艺 ,催化剂采用含 0 1%～ 0 3%骨架镍的浆状催化剂 ,反应温度为 10 0℃ ,氢气压力在 15～ 2 0MPa,所得二氨基甲苯的纯度为 99%。还介绍了带复合式搅拌器的加氢反应釜、环式加氢反应器、循环反应器、卧式连续加氢反应器和三相固定床反应器。     

苯胺和甲苯二胺本质安全合成技术研究进展

针对目前硝基苯、二硝基甲苯催化加氢生产苯胺、甲苯二胺工艺存在的安全隐患和催化剂金属原子利用率低等问题,基于原子尺度金属催化剂和液相有机氢载体构建具有本质安全、环境友好及贵金属减量化等特征的硝基苯、二硝基甲苯催化加氢反应体系。介绍了不锈钢基单原子铂金属催化剂制备方法及在硝基苯加氢反应中的应用,异丙醇为氢源的二硝基甲苯加氢-异丙醇脱氢耦合液相反应催化剂及合成甲苯二胺反应性能,活性金属烧结膜反应器及液相微连续流催化加氢合成苯胺、甲苯二胺反应性能,以及锆基材质上纳米管(坑)阵列铂催化剂制备及合成甲苯二胺反应性能等方面的研究结果;为苯胺、甲苯二胺的绿色安全生产提供了基础。     

板翅往复流道间的传热与流阻性能研究

提出了一种板翅式内部换热紧凑型SO2转化反应器,兼顾了绝热式反应器和连续换热式反应器二者的优点,可实现节能、节材和环保的目的,并可节约大量操作费用。对板翅往复流道中的气体换热及流阻特性进行了实验研究及理论分析,探讨了板翅结构对传热及流阻的影响,得到了优化设计数据。结果表明,本研究构造的板翅往复流道具有良好的综合传热效果,可广泛用于硫酸转化系统等气固反应装置中。     

气体自吸式反应器的研究进展

自吸式反应器在工业上越来越受到广泛的应用,对其进行深入的研究对反应器的设计和放大具有重要的意义.本文比较了自吸式反应器与传统反应器操作特性;根据进出叶轮流体的不同,对自吸式叶轮进行了分类,分别介绍了其基本原理;阐述了自吸式反应器的操作特性,流体力学和传质性能的研究进展,包括临界转速,吸气速率、功率消耗,气含率,气液传质系数等;对自吸式反应器研究的发展前景进行了展望.键词:自吸式反应器;流体力学;操作特性;传质性能     

降膜流动板结构变化对传热性能的影响

通过实验考察了不同降膜流动板结构对液膜传热性能的影响。实验过程针对光滑平板及新型翅片板进行降液膜传热实验,分析了不同流量不同黏度下不同板结构的降液膜传热性能。水在不同板结构下平均传热系数随着流量的增加而增加,翅片板由于增加液膜湍流程度并改善液相分布状况使平均传热系数相对于平板提高5%—15%。对于蔗糖溶液液膜流速随着黏度的增大而有所降低,换热板表面液膜的湍流程度下降,另一方面黏度增大导致液相与换热板表面的接触角增大换热板润湿面积减小,导致各类板结构传热系数均有所降低,而带有翅片结构的降膜板更适用于高黏度液相传热,尤其在液相流量大于150 L/h时提高10%以上。流动形态及液相物理性质都会影响降膜传热性能,文中通过实验对降膜传热过程提出了强化措施,尤其是通过改进降膜流动板结构优化液膜流动形态强化传热。