化工反应设备综述

化学反应过程 及设备综述

龙飞飞

2011年10月18日

与化 装热 与机 及流 与热 与质 装学 备力 装械 设体 装量 装量 备反 学 备操 备动 备传 备传 过 力 递 应 作 递 程 过 过 过 过 过 与 程 程 程 程 程

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化工反应过程及设备 生物反应过程及设备 核反应过程及设备 环境治理过程及设备

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化工反应过程

化工反应过程是一个十分重要的生产过程，它 将原料转变成产品或中间体，是化学工业工程的 核心过程。

排气

原料

前处理

化学反应

循环

后处理

排污

产品

化工反应过程

化工反应过程的研究范围是对各种反应过程进行 工程分析，进行技术开发所需要的各种研究，制定 最合理的技术方案和操作条件，进行反应器和反应 系统的设计。它一般包括以下几个方面： (1) 选用合适的反应器型式，开发新的技术和设备； (2) 改进现有的反应器结构，确定反应器的具体结 构及其几何尺寸； (3) 优化反应器的操作条件； (4) 指导和解决反应过程开发中的放大问题。

化工反应过程

研究化工反应过程不可避免地要用到化学反应动 力学的基本原理，包括三个方面： (1)化学计量学

(2)化工热力学

(3)反应动力学

化工反应过程 基本设备

化工反应过程要在特定的反应设备内完成，由于化 学产品种类繁多，物料的相态各异，反应的条件差别 很大，因此所采用的化学反应设备也有各种型式。化 学反应器有很多不同的分类方法：如按物料相态可分 为均相(单相)反应器和非均相(多相)反应器：按操作方 式可分为间歇式、连续式和半连续式反应器：按照传 热的情况可分为绝热反应器、等温反应器和非等温非 绝热式反应器：按照流动状态可分为活塞流型和全混 流型反应器：按照结构形式可分为固定床反应器、流 化床反应器、搅拌反应器、列管式反应器、加热炉式 反应器、鼓泡反应器、滴流床反应器及移动床反应器。

化工反应过程 基本设备

固定床反应器 流化床反应器 搅拌反应器

重要石油化工过程

常减压蒸馏

催化裂化 催化重整 加氢精制和加氢裂化 延迟焦化 合成氨和尿素 石油烃裂解制烯烃 合成橡胶 氯碱

重要石油化工过程

常减压蒸馏

常压蒸馏是石油加工的“龙头装 臵”，后续二次加工装臵的原料， 及产品都是由常减压蒸馏装臵提供。 常减压蒸馏主要是通过精馏过程， 在常压和减压的条件下，根据各组 分相对挥发度的不同，在塔盘上汽 液两相进行逆向接触、传质传热， 经过多次汽化和多次冷凝，将原油 中的汽、煤、柴馏分切割出来，生 产合格的汽油、煤油、柴油及蜡油 及渣油等。

重要石油化工过程

催化裂化

原料采用原油蒸馏（或其他