全国化工大赛-恒逸石化杯-扬子石化年产10万吨醋酸乙烯酯项目3-1反应器设计说明书.docx
扬子石化年产10万吨醋酸乙烯酯项目反应器设计
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2019年“东华科技-恒逸石化杯”
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第十三届全国大学生化工设计竞赛
安徽工业大学相乙为酯团队指导老师：雷昭、万超、谢瑞伦、凌强、王知彩团队成员：王志瑞、马占美、唐传梅、笪森寅、陈瑞
安徽工业大学相乙为酯团队
指导老师：雷昭、万超、谢瑞伦、凌强、王知彩
团队成员：王志瑞、马占美、唐传梅、笪森寅、陈瑞
扬子石化年产10万吨醋酸乙烯酯项目
反应器设计
TOC\h\z\u\t标题1,1,标题2,2,标题3,3,标题4,4第一章 设计概述 1
第二章 反应精馏塔的设计 2
2.1 反应器设计要求 2
2.2 反应器选型 2
2.2.1.1 反应器类型及优缺点 2
2.2.2 反应器类型确定 3
2.2.3 确定选用填料塔 5
2.3 催化剂选择及装填 6
2.3.1 Pd催化剂 6
2.3.2 Pd/Au合金催化剂 7
2.3.3 4A分子筛负载Pd-Au催化剂 7
2.3.4 5A分子筛负载Pd-Au催化剂 8
2.3.5 A12O3负载Pd-Au催化剂 9
2.3.6 SiO2负载Pd-Au催化剂 10
2.3.7 催化剂装填方式 10
2.4 反应动力学分析 11
2.4.1 反应方程式 11
2.4.2 反应机理 12
2.4.3 反应动力学方程 13
2.5 设计条件 14
2.6 整体尺寸计算 15
2.6.1 精馏段（2-4） 17
2.6.2 反应段（5-17） 19
2.6.3 提馏段（18-21） 22
2.7 填料层所占高度 24
2.7.1 精馏段高度 24
2.7.2 反应段高度 24
2.7.3 提馏段高度 24
2.8 塔内件设计 24
2.8.1 液体发布器 24
2.8.2 液体收集装置 27
2.8.3 液体再发布装置 28
2.8.4 床层定位器 28
2.8.5 填料支撑板 29
2.8.6 除沫器 30
2.9 流体力学检验 30
2.9.1 喷淋密度 30
2.9.2 持液量 30
2.9.2.1 精馏段与提馏段： 30
2.9.2.2 反应段： 31
2.9.3 反应停留时间 32
2.9.4 塔压降 32
2.9.4.1 精馏段 32
2.9.4.2 反应段 33
2.9.4.3 提馏段 34
2.10 塔高计算 34
2.10.1 塔顶上部空间 34
2.10.2 填料高度 35
2.10.3 填料内件高度 35
2.10.4 塔顶下部空间 35
2.10.5 变径段高度 35
2.11 接管尺寸与方位 35
2.11.1 塔顶蒸汽接管 36
2.11.2 回流管 36
2.11.3 进料管 36
2.11.4 塔底液体出料管径 37
2.11.5 塔底气体进料管径 37
2.12 裙座的设计 37
2.12.1 选材 37
2.12.2 裙座的结构 37
2.12.2.1 裙座与筒体的连接 37
2.12.2.2 排气管 38
2.12.3 检查孔 38
2.12.4 裙座高度 38
2.12.5 地脚螺栓 38
2.13 风载荷、地震载荷、耐压实验的校核 39
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设计概述
化学反应器是将反应物通过化学反应转化为产物的装置，是化工生产及相关工业生产的关键设备。由于化学反应种类繁多，机理各异，因此，为了适应不同反应的需要，化学反应器的类型和结构也必然差异很大。反应器的性能优良与否，不仅直接影响化学反应本身，而且影响原料的预处理和产物的分离，因而，反应器设计过程中需要考虑的工艺和工程因素应该是多方面的。
反应器设计的主要任务首先是选择反应器的型式和操作方法，然后根据反应和物料的特点，计算所需的加料速度、操作条件（温度、压力、组成等）及反应器体积，并以此确定反应器主要构件的尺寸，同时还应考虑经济的合理性和环境保护等方面的要求。
反应精馏塔的设计
反应器设计要求
在反应器设计时，除了通常说的要符合“合理、先进、安全、经济”的原则，在落实到具体问题时，要考虑到下列的设计要点：
反应器有良好的传热能力；
反应器内温度分布均匀；
反应器