竖管降膜吸收反应器结构设计分析

化工707论坛石墨降膜吸收器吸收HCl 的工艺计算及设备选型梁伟Ξ(中国石化江汉油田分公司盐化工总厂,湖北潜江433121) [关键词]石墨降膜吸收器;HCl ;换热面积;计算[摘　要]结合中国石化江汉油田分公司盐化工总厂的实际情况,对石墨换热器换热面积进行了计算,分析了列管式、圆块孔式石墨降膜吸收器的优缺点,并介绍了一些新材质的换热吸收器。

[中图分类号]TQ114.15 [文献标识码]B [文章编号]1008-133X (2002)05-0042-02 氯碱厂吸收氯化氢气体一般采用石墨降膜吸收器,其工艺特点为:水和氯化氢气体顺流从上而下,水吸收效果较好。

吸收塔的材质是石墨,其防腐效果与传热效果均较好,其结构大体上分为两种,一种是列管式,另一种是圆块孔式。

冷却水走管间,以便带走氯化氢的溶解热,并有强化吸收效果的作用。

本文结合我厂实际,谈一谈石墨降膜吸收器计算及选型的问题。

1　计算依据(1)盐酸产能1.5万t/a ,则1h 吸收氯化氢646kg ,设m =646kg/h 。

(2)氯化氢气体先经过石墨换热器,温度降低到40℃,再经过浓酸吸收器,在浓酸吸收器中吸收氯化氢气体的60%,生成31%的浓盐酸,最后经过稀酸吸收器,在稀酸吸收器中吸收氯化氢气体的40%,生成22%的稀盐酸。

(3)氯化氢气体在35℃下溶解于水生成20%～25%的稀盐酸,其溶解热C 1为67.5kJ /mol ;在35℃下,氯化氢气体溶于稀盐酸,生成30%～32%的浓盐酸,其溶解热C 2为62.7kJ /mol 。

(4)氯化氢气体的恒压热容C p 为0.7942kJ /(kg ・℃)。

2　工艺计算2.1　石墨换热器换热面积S 的计算(1)氯化氢气体经过石墨换热器后,气体温度从95℃降低到40℃放出的热量为:Q =C p m (t 1-t 2)=0.7942×646×(95-40)=28217.93(kJ /h )。

史上最全的反应器结构及工作原理图解！这里给大家介绍一下常用的反应器设备，主要有以下类型：①管式反应器。

由长径比较大的空管或填充管构成，可用于实现气相反应和液相反应。

②釜式反应器。

由长径比较小的圆筒形容器构成，常装有机械搅拌或气流搅拌装置，可用于液相单相反应过程和液液相、气液相、气液固相等多相反应过程。

用于气液相反应过程的称为鼓泡搅拌釜（见鼓泡反应器）；用于气液固相反应过程的称为搅拌釜式浆态反应器。

③有固体颗粒床层的反应器。

气体或(和)液体通过固定的或运动的固体颗粒床层以实现多相反应过程，包括固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、涓流床反应器等。

④塔式反应器。

用于实现气液相或液液相反应过程的塔式设备，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等（见彩图）。

一、管式反应器一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。

这种反应器可以很长，如丙烯二聚的反应器管长以公里计。

反应器的结构可以是单管，也可以是多管并联；可以是空管，如管式裂解炉，也可以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管，以进行多相催化反应，如列管式固定床反应器。

通常，反应物流处于湍流状态时，空管的长径比大于50；填充段长与粒径之比大于100(气体)或200（液体），物料的流动可近似地视为平推流。

分类：1、水平管式反应器由无缝钢管与U形管连接而成。

这种结构易于加工制造和检修。

高压反应管道的连接采用标准槽对焊钢法兰，可承受1600-10000kPa 压力。

如用透镜面钢法兰，承受压力可达10000-20000kPa。

2、立管式反应器立管式反应器被应用于液相氨化反应、液相加氢反应、液相氧化反应等工艺中。

3、盘管式反应器将管式反应器做成盘管的形式，设备紧凑，节省空间。

但检修和清刷管道比较困难。

4、U形管式反应器U形管式反应器的管内设有多孔挡板或搅拌装置，以强化传热与传质过程。

U形管的直径大，物料停留时间增长，可应用于反应速率较慢的反应。

5、多管并联管式反应器多管并联结构的管式反应器一般用于气固相反应，例如气相氯化氢和乙炔在多管并联装有固相催化剂的反应器中反应制氯乙烯，气相氮和氢混合物在多管并联装有固相铁催化剂的反应器中合成氨。

抗击新冠肺炎疫情特约文章竖直管降膜布液实验系统设计蔡国齐1杨红1'2何篧*雷鹏1雷文力1(1.武汉工程大学机电工程学院;2.化工装备强化与本质安全湖北省重点实验室；3.深圳市纯水一号水处理科技有限公司)摘要基于管束环境下的降膜布液过程，针对常用的布液板、锥形插件布液器，设计了一套降膜布液实验系统。

介绍了其中的降膜布液装置和主要零部件设计方案$最后给出了降膜布液实验系统整体效果图$关键词降膜布液装置实验系统竖直管布液板锥形插件布液器中图分类号TQ055文献标识码A文章编号0254-6094(2020)06-0828-04降膜蒸发器具有蒸发速率快、加热温差低、物料停留时间短及传热系数高等特点，在化工、冶金、电力、废水处理及食品等领域应用广泛，而其中竖直管降膜蒸发器的使用范围最广［円。

布液成膜装置是降膜蒸发器实现液膜均匀分布的核心部件,它与蒸发器的连续成膜、传热性能及操作稳定性等有着密切关系［5,6$。

在降膜布液装置流体流动特性与管内流体成膜机理的研究中,数值模拟技术得到了越来越广泛的应用⑺8$,但降膜布液与液膜形成是一个复杂的过程,单纯的数值模拟存在较大的不确定性，仍需要进行实验验证%降膜管的布液实验是研究降膜蒸发器布液性能的重要组成部分，采用有机玻璃材料制造降膜管可方便观察液膜的成膜效果和流动状况，探究在布液器下的成膜机理,对于新型布液装置的研发具有重要价值,对于蒸发器的优化设计有着重要作用％目前，降膜布液研究大多着眼于单根管的布液和液膜的成膜效果，但是影响液膜成膜效果的因素众多,单根管的模拟和实验很难准确地对多管条件下的料液分配与成膜情况作出预测％考虑到研究工作的实际需要，笔者基于管束环境下的降膜布液过程，针对常用的布液板、锥形插件布液器，设计了一套降膜布液实验系统％1实验系统总体方案图1为降膜布液实验系统架构示意图，系统主体主要由台架、水箱及降膜装置等部件构成,管路循环部分由循环泵、调节阀、过滤器、喷嘴接头及流量计等构成％流量调节由变频器控制循环泵实现,考虑到实验台的通用性和可扩展性,循环泵选用高扬程的多级离心泵；喷嘴接头采用万能接头设计，可更换不同型式、不同口径的喷嘴；管路主要接头采用卡箍式快装接头和金属软管连接，便于拆卸和扩展％2降膜布液装置设计根据实验要求，降膜布液装置需能直观地观察介质的流动过程，便于更换布液装置的关键部件,能灵活控制特定工艺参数,能满足降膜管垂直度的精度要求以及对流量的准确控制和计量％针对上述要求,降膜布液装置设计方案如下：a.布液器结构型式％布液板、锥形插件是目前工业上使用较多的布液器结构，采用单层布液板、单层布液板加锥形插件两种结构的布液装置进行对比实验％b.管束材料和排列方式％考虑到装置内流体的可观察性，选用透明有机玻璃管(规格为!38mm"2mm)作为降膜管％在多管排列中,采用正三角形排列方式，同时选取简化模型，即由7基金项目：深圳市技术创新计划项目(重20160610)；武汉工程大学研究生教育创新基金项目(cx2016027)作者简介：蔡国齐(1991-),硕士研究生，从事化工过程机械的研究,**************%图1 降膜布液实验系统架构示意图根管组成的最小排列单元。

石墨降膜吸收器- GX系列、YKX系列降膜式吸收器实际上是一种垂直安装的列管式或园块孔式换热器。

换热器的列管（或块体上的纵向孔道）相当于许多并列的水冷湿壁塔。

在其上方设置有分配吸收液的溢流管，下方是气液分离器。

降膜吸收器在吸收过程中，不断地将溶解热移走，其传热传质效果好。

它与填料塔的绝热吸收比较有着显著的优点。

降膜式吸收器具有以下的特点：•吸收效率高，如对HCI的吸收效率，可达99.9％以上；•在吸收系统内的压力降较低；•原料气体的温度高，几乎不影响其操作，进人吸收器的原料气温度达250o C，通过吸收器可立即被吸收，并不影响成品酸浓度；•所生产的酸温度低，一般比冷却水高3-15o C，所以不需要有后冷却，简化生产流程；•无需附加专门的辅助设备，可以生产出试剂级的盐酸；•操作弹性大，开停车和调整容易控制，有利于改善操作条件；•设备耐腐蚀，维修方便，使用寿命长；•结构紧凑，质量轻，不需要大的操作工作面。

分布器气液分离器管壳式石墨降膜吸收器块孔式石墨降膜吸收器进气温度: < 170 o C许用压力: < 0.1MPa (管程) 进气温度: < 170 o C许用压力: < 0.1MPa (管程)< 0.3 MPa (壳程) < 0.3 MPa (壳程)降膜吸收器概述一力牌石墨改性聚丙烯降膜吸收器系传统的石墨吸收器后开发的新一代降膜吸收设备。

本产品主要用于吸收HCL气体生产盐酸，亦可用于HF、SO2、NH3、P2O5、H2S等易溶腐蚀性气体的吸收。

此外，还可用作中低沸点的腐蚀性介质的降膜蒸发设备。

本产品为整体聚丙烯结构，具有优异的耐腐蚀性能和良好的物理机械性能。

我公司生产的降膜吸收器所选用的吸收管采用特制的50%（重量比)石墨改性聚丙烯管，规格为Φ18×1.5mm，具有良好的成膜性和较高的传热效能。

本产品是目前较为理想的吸收设备，性能卓越。

如配合填料塔使用，以吸收HCL制备盐酸为例，吸收率可高达99%，盐酸浓度可达30%以上。

垂直管内TFE/NMP降膜吸收过程中热质传递试验研究刘艳丽　徐士鸣　张利嵩(大连理工大学动力系　大连　116023) 摘　要　作为一种新型的吸收式制冷工质对———TFE/NMP(2,2,2-trifluo-roethanol/N-methylpyrolidone,中文名:三氟乙醇/氮甲基吡咯烷酮),因其良好的工作特性而被国际制冷界所重视,但有关吸收式制冷/热泵系统运行中的一个重要环节———TFE/NMP降膜吸收过程中的传热、传质现象却少有人进行过研究。

在国家自然科学基金的资助下,我们建立了单根管吸收试验台以研究TFE/NMP降膜吸收过程中热、质传递规律。

在不同TFE/NMP溶液流量和不同冷却水流量条件下,测得两组试验数据。

对试验数据进行处理并对其数据结果加以分析后,得出垂直管内TFE/NMP降膜吸收过程中热量和质量传递规律的一些特性。

主题词　降膜吸收　热、质传递　TFE/NMP　垂直管　试验研究符号说明 A———吸收管内表面积,m2; c p———定压比热容,J/(kg·K); d———直径,m; de———当量直径,m; h———比焓,J/kg; Km———传质系数,kg/(m2·s); L———长度,m; ﹒m———质量流量,kg/s; Δ﹒m———质量差,kg/s; Nu0———充分发展时努谢尔数; Nu i———努谢尔数;Pr———普朗特数;Pr w———壁温下的普朗特数;p v———系统压力,kPa;﹒Q———热流量,W;Re———雷诺数;t———温度,°C;Δt———温度差,°C;U———总传热系数,W/(m2·°C); V———体积流量,l/min; x———质量百分比浓度,wt%;Δx———质量百分比浓度差,wt%;2002年第1期低　温　工　程No.1　2002总第125期CRYOGE NICS Sum　No.125国家自然科学基金资助项目(59876006);辽宁省博士启动基金资助项目(971053)。

列管式反应器结构1.引言1.1 概述概述:列管式反应器是一种常见的化学反应器结构，其原理是通过固定床催化剂装置在反应釜中，使反应物质经过管道流过催化剂床层进行反应。

这种结构常用于涉及气相反应和催化反应的工业生产。

相比传统的液相反应器，列管式反应器具有诸多优点和应用方面的潜力。

首先，列管式反应器的结构独特，可有效提高反应物质与催化剂的接触程度，促进反应速率的提高。

反应物质通过催化剂床层中的管道流过，与催化剂表面发生反应，从而实现反应的进行。

这使得反应物质能够充分与催化剂接触，减少了传统液相反应器中由于物质浓度梯度引起的质量转移限制。

同时，催化剂床层的紧密排列也提高了传质效率，进一步加快了反应速率。

其次，列管式反应器的结构紧凑，占用空间小，适合在有限场所进行工业化生产。

相比传统的液相反应器，列管式反应器的体积更小，能够在空间有限的工厂中灵活布局。

这在化工行业中特别重要，因为大量的反应器需要同时运行，而有限的空间资源需要被充分利用。

此外，列管式反应器还具有操作灵活、能耗低、生产环境友好等优点。

由于反应物质流经管道，反应过程中的搅拌能耗较小，减少了能源消耗。

同时，由于催化剂固定在反应器中，使得催化剂的使用寿命得以延长，减少了催化剂的更换和废弃物处理的频率。

从环保的角度来看，这种结构也降低了污染物的排放，符合可持续发展的要求。

综上所述，列管式反应器能够有效提高反应速率、节约空间、节能环保等多方面的优势，因此在化工行业中得到广泛的应用。

随着科技的不断发展，列管式反应器的结构也会进一步完善，其在未来的发展前景将更具潜力。

通过深入研究和应用，我们将能够更好地利用列管式反应器，推动化工技术的进步和工业发展的可持续性。

文章结构部分的内容可以从以下几个方面进行描述：1.2 文章结构本文将从以下几个方面对列管式反应器的结构进行详细介绍：1.2.1 反应器外壳结构列管式反应器的外壳是整个反应器的基础支撑，它一般由金属材料制成，具有足够的强度和刚度来支撑反应器的各个部分。

27种反应器的结构及原理（图文并茂），你想了解的都在这里了导语化学反应器是化工生产的核心设备，其技术的先进程度对化工生产有着重要的影响，直接影响装置的投资规模和生产成本。

也是化工生产过程的心脏，从原料经过反应器到我们想要的产品。

反应器的类型反应器的类型很多，如果按反应器的工作原理来分,可以概括为以下几种类型：一、管式反应器在化工生产中，连续操作的长径比较大的管式反应器可以近似看成是理想置换流动反应器（平推流反应器，Plug flow reactor，简称PFR）。

它既适用于液相反应，又适用于气相反应。

由于PFR能承受较高的压力，用于加压反应尤为合适。

具有容积小、比表面大、返混少、反应参数连续变化、易于控制的优点，但对于慢速反应，则有需要管子长，压降大的不足。

管式反应器类型1水平管式反应器由无缝钢管与U形管连接而成。

这种结构易于加工制造和检修。

高压反应管道的连接采用标准槽对焊钢法兰，可承受1600-10000kPa 压力。

如用透镜面钢法兰，承受压力可达10000-20000kPa。

2立管式反应器立管式反应器被应用于液相氨化反应、液相加氢反应、液相氧化反应等工艺中。

3盘管式反应器将管式反应器做成盘管的形式，设备紧凑，节省空间。

但检修和清刷管道比较困难。

4U形管式反应器U形管式反应器的管内设有多孔挡板或搅拌装置，以强化传热与传质过程。

U形管的直径大，物料停留时间增长，可应用于反应速率较慢的反应。

5多管并联管式反应器多管并联结构的管式反应器一般用于气固相反应，例如气相氯化氢和乙炔在多管并联装有固相催化剂的反应器中反应制氯乙烯，气相氮和氢混合物在多管并联装有固相铁催化剂的反应器中合成氨。

6活塞流反应器性能特点：① 反应器的长径比较大。

②假设不同时刻进入反应器的物料之间不发生逆向混合（返混）。

③反应物沿管长方向流动，反应时间是管长的函数，其浓度随流动方向从一个截面到另一个截面而变化。

二、釜式反应器釜式反应器也称槽式、锅式反应器，它是各类反应器中结构较为简单且应用较广的一种反应器。

浅析化工装置中消防给水竖管的问题摘要：随着经济和社会的快速发展，我国的化学工业发展十分迅速。

在化工企业进行化工装置设计和建设时需要科学、合理的处理消防给水竖管，保证其能够为消防安全提供可靠的保证。

本文将对当前化工装置中消防给水竖管问题进行阐述和分析。

关键词：化工装置；消防给水竖管；问题；分析1 化工企业化工装置消防安全概述随着经济的快速发展，我国的化工行业进入了快速发展的时期。

化学工业生产本身面临着安全生产和环境保护方面的重要问题，化工企业的原料、产品涉及的范围广、种类多，而大部分属易燃、易爆、有毒物质，化工企业生产过程复杂，工艺多样，操作控制条件严格，随着化学工业的快速发展，部分企业为了过高的追求经济效益，在很大部分忽略了企业的生产安全，减少了安全方面的资金投入，从而导致这些问题成为化学工业继续高速发展的一大障碍。

化工企业危险物品较多，火灾危险性级别高，发生事故后极易造成重大人员伤亡和财产损毁。

由于化工企业生产、加工、储存的化工原料、化工产品具有高度的易燃易爆性和有毒性，发生火灾或泄漏事故后情况复杂，爆炸、复燃复爆，扩散的范围大、速度快，极易导致立体、大面积、多火点等形式的燃烧。

不但导致生产停顿、设备损坏、产品生产不出来、原料积压，造成社会生产链中断，使社会生产力下降，而且也会造成重大人员伤亡和财产损失，甚至波及社会产生无法估量的损失和难以挽回的影响。

化工生产中不可避免大量使用化工生产的产品、中间体、副产品及含于其中的杂质和生产中的“三废”排放物，这些均属工业毒物，具有毒性、腐蚀性和火灾危险性。

一旦泄漏到大气或排放到江河中易造成大量人员伤亡和大气、水污染，如氯气、硫化氢、含磷的污水等等。

部分剧毒化工原料发生泄漏事故后，对大气和水危害大，影响持久、治理难度大。

如氰类、腈类、有机磷化物等。

这些物品普遍存在燃点低、易点燃、自燃性，遇酸、氧化剂易燃易爆，本身或燃烧产物有剧毒，往往造成以外的火灾、爆炸事故。

竖直螺旋盘管降膜吸收器设计及实验研究梁斌;夏利江;单元猛;刘楠;王欢【摘要】In thispaper,Falling-film verticalcoilabsorberisdesigned.Establishesa num ericalm odelto calculate the coupling heatand m asstransferprocessduring the absorption processin coilabsorber.A seriesofexperim entalstudies were carried on the absorption process in the Falling-film verticalcoilabsorber.The results obtained will be helpfulfor the design of coilabsorber.%本文对竖直螺旋盘管降膜吸收器进行设计，并利用数学模型对螺旋盘管降膜吸收器吸收及换热过程进行分析。

通过实验研究获得螺旋盘管吸收器吸收过程相关特性。

获得的结论对于螺旋盘管吸收器的设计具有一定的指导意义。

【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P49-51,22)【关键词】螺旋盘管;降膜;吸收器;热质传递【作者】梁斌;夏利江;单元猛;刘楠;王欢【作者单位】青岛腾远设计事务所有限公司;鲁东大学食品工程学院;鲁东大学食品工程学院;鲁东大学食品工程学院;鲁东大学食品工程学院【正文语种】中文吸收器是吸收式制冷系统的重要组成部分，其传热传质特性对整个机组的性能影响很大。

传统的吸收器多采用水平管束的降膜吸收方式，它的显著特点是能在较小的液流量和较小的温差下获得较高的传热系数和热流密度，但是水平管束布置对机组的小型化非常不利[1]。

螺旋管换热器具有结构紧凑、传热强度高和加工制作简单等优点，在传热中得到广泛应用。

史上最全的反应器结构及工作原理图解！这里给大家介绍一下常用的反应器设备，主要有以下类型：①管式反应器。

由长径比较大的空管或填充管构成，可用于实现气相反应和液相反应。

②釜式反应器。

由长径比较小的圆筒形容器构成，常装有机械搅拌或气流搅拌装置，可用于液相单相反应过程和液液相、气液相、气液固相等多相反应过程。

用于气液相反应过程的称为鼓泡搅拌釜（见鼓泡反应器）；用于气液固相反应过程的称为搅拌釜式浆态反应器。

③有固体颗粒床层的反应器。

气体或(和)液体通过固定的或运动的固体颗粒床层以实现多相反应过程，包括固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、涓流床反应器等。

④塔式反应器。

用于实现气液相或液液相反应过程的塔式设备，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等（见彩图）。

一、管式反应器一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。

这种反应器可以很长，如丙烯二聚的反应器管长以公里计。

反应器的结构可以是单管，也可以是多管并联；可以是空管，如管式裂解炉，也可以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管，以进行多相催化反应，如列管式固定床反应器。

通常，反应物流处于湍流状态时，空管的长径比大于50；填充段长与粒径之比大于100(气体)或200（液体），物料的流动可近似地视为平推流。

分类：1、水平管式反应器由无缝钢管与U形管连接而成。

这种结构易于加工制造和检修。

高压反应管道的连接采用标准槽对焊钢法兰，可承受1600-10000kPa 压力。

如用透镜面钢法兰，承受压力可达10000-20000kPa。

2、立管式反应器立管式反应器被应用于液相氨化反应、液相加氢反应、液相氧化反应等工艺中。

3、盘管式反应器将管式反应器做成盘管的形式，设备紧凑，节省空间。

但检修和清刷管道比较困难。

4、U形管式反应器U形管式反应器的管内设有多孔挡板或搅拌装置，以强化传热与传质过程。

U形管的直径大，物料停留时间增长，可应用于反应速率较慢的反应。

5、多管并联管式反应器多管并联结构的管式反应器一般用于气固相反应，例如气相氯化氢和乙炔在多管并联装有固相催化剂的反应器中反应制氯乙烯，气相氮和氢混合物在多管并联装有固相铁催化剂的反应器中合成氨。