加氫反應釜裝置的核心設(shè)備是自吸式氣液反應釜,它是高壓反應釜和攪拌裝置組成。反應釜有特殊的高徑比規(guī)定,并設(shè)置盤管和夾套,以滿足物料的預熱和反應撤熱的要求,反應釜內(nèi)還設(shè)置改善流場的附件,防止混合死區(qū),提高換熱能力。各種結(jié)構(gòu)需要合理組合,并通過CFD優(yōu)化。 攪拌裝置由驅(qū)動機構(gòu)、空心軸、軸封、自吸式葉輪和高效軸流槳組成。高速運行的自吸式空心葉輪能使大量液體在葉輪內(nèi)外進行循環(huán),根據(jù)文丘里噴射原理,液面上的氣體通過空心攪拌軸被高速運動的液體夾帶后從葉輪排出,這樣,氣體在反應器內(nèi)不斷被吸入至深層液相,并被攪拌分散,周而復始,形成均勻的氣液混合體系。實現(xiàn)高效氣液接觸,強化氣液傳質(zhì)過程,縮短氣液反應時間。底層高效軸流槳的功能是將催化劑均勻懸浮,并將從自吸式葉輪噴出的氣體均勻地彌散在反應器內(nèi),包括反應器的底部。
由于氫化反應為強放熱反應,反應熱需用冷卻水通過內(nèi)置的盤管和外置的夾套移走,根據(jù)反應熱、反應溫度和反應速率的不同,可設(shè)計成不同的冷卻介質(zhì)、冷卻流程和不同的冷卻面積,工業(yè)化裝置中反應器內(nèi)盤管可多層設(shè)置,冷卻面積可達8~12m2/m3,特殊傳熱要求時可外置換熱器。

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