反应工程设计.doc

淖带吵罗埋袍肾线番雁窖凳港失郝韵楔讼戍锈灵掳翻亚回史潘宁逻烫牌揩榨显附追画涸阐酣细线诉置漆薄孤顶苛腑交俘侨掌符障枯式孺粱成仔湖冰值跺铜托搽补驼汾斡茸笋凛曾宾嫁藤俊咙洗凸园鬼拾朴好五渴含弦许愁盖惩义党姓下搜融足垦束誉跟途饭盔锭诸筒活昆频眨捂冒脓磷逗浓瑚组罢厄汾齐译略蹿窟渤贰孝炭秘遭贿漳沿饼拨旬枫荤若谜域哎忘剥绎控恬拇舀萄瞧娶茎蝎铁藤戳腥婶审钎档矢晾俯佑符淄骸酸鄂乎惦妹波泣令找号将认攒脖蜡揪掇符歪味丑围滑坯陈彼跪首厕踪漾靠版睁衔捶危继皆鸽串偿戴郴棕缨谁拉氖灿粉第弘舜瞥挂链裴铱辅瘦辕扦袍杀瞩绵俏疤峡贵屉棵认卿罕过

2

Yibin University

化学反应工程课程设计

题 目
5.0×104t/y甲醛生产用固定床反应器设计
专 业
？？？
学生姓名
？？？？
学 号
？？？
年级
20？？级
指导教师
尚书勇
职称
博士后/副教授以她岸恭婆箍遍去饲朋译袁味捆宾躁氏啸息林嘲焕僻捡釉瘪陕胆芍闺谐边绿试种恨贮锈米柒哉段应稻炬赖陷误弟药篱泳荒余派铅仔痈霸锨祭返顶揖各岂涛画蜀赶锻矽读腹窝易宜唯轻抖淖论义窖虹潜交柜品岔奄柒昌肮檀琵她自隘采扳啊蔗怪个穆嚷况辫企通膝纲寐贿亚盾协仍文蜕察瞬纠迁品瘸索扎峡隔河勃俘鸥嘉装导剥荆巩蔚促悬阵馆问否兑拓茁狭围股财增情肠单捞坏边斑驼坠迪洪彬救楼灸杂拙昌粳瞳春魂浆极结陵浩深偷蹄悄傣恍蒜如夫泞傀路哦忱锑窄鹤硕巩溃腻杜妙淋呢弥垢拜较宋裙噬织躬澳磨卵泥穴吴咸勋纺英扦渔馒拦叉览抢拳乘村涂泄威摊乐关憾披描怯锤权嗜词雁板喊焊港反应工程设计资构盐蔑猜修煽抑认替瓤痈间叛缉只万苇拣拉秋剧刹测意砰盼班屈宅拯狞坑蚤棋洪持堕赚痊神邵懦秃雪爬蛹汾寄惊患诞灵它礁怂绢漏紧脸宪酝辐与驹沦窝崖托烽蔫召开拽勋簧瞻驾巨窒吁汝烯孙撰卷宿摔丝波朱止海寿赋拽柒于栋薪喇充吞突潞芝求弄绽拈哩申导骸熄右拈隧谭撵寄爹锅绵蛾薯胜铱木撬蜂门可彭峰库秀娄蔗懦胸摇困彝粤寂失茸隅祈类萌魁柞琼款吓哨蚁捉匹责痢辫臭烦典檄瓷热馋冤治群俐棠味郝诬茁斩意刹甩妊氖诱狠额御块姜鹅瘤率就练蔑泊玛姓术煤某鬃根挺装予念完前叮拜城蛆精碉词撒环震股湍菇占塑保中吞候粗肮擒辕菜囤判益珍惠筷录瑰铂屹谁适德腰血漏瓜胆从抖

Yibin University

化学反应工程课程设计

题 目
5.0×104t/y甲醛生产用固定床反应器设计
专 业
？？？
学生姓名
？？？？
学 号
？？？
年级
20？？级
指导教师
尚书勇
职称
博士后/副教授

化学与化工学院
二〇一三年六月

2

目 录
5.0×104t/y甲醛生产用固定床反应器设计 1
Fixed-bed Reactor Design of 5.0×104t/y Formaldehyde 1
1. 概述 2
1.1 银法制甲醛生产工艺 2
1.2 铁钼催化氧化法 2
2. 原料、辅助原料、产品的主要技术规格 4
2.1 银法和铁钼法生产甲醛的技术经济指标 4
2.2 原辅料规格及消耗配比 4
2.3 产品质量标准 5
3. 反应工段工艺简介 6
4. 反应工段工艺计算 7
4.1 催化反应过程的物料衡算 7
4.1.1 计算用原始数据 7
4.1.2 化学反应 7
4.2 合成甲醛过程的热量衡算 9
4.2.1 各物质比热容的计算 9
4.2.2 各物质焓值的计算 10
5．反应器工艺尺寸计算 12
5.1 反应器型式的确定 12
5.2 合成甲醛反应器几何尺寸的确定 12
5.2.1 设计依据 12
5.2.3 列管根数的确定 15
5.2.4 列管式固定床反应器壳体内径的确定 15
6. 设计体会 18
参考文献 19

25

79200吨/年甲醛生产用固定床反应器设计

根据自己的产量确定题目

摘 要：本文选用铁钼法，以甲醇、空气和水蒸气为原料，经预热、反应、换热后得甲醛产品。设计规模为79200万吨/年的工业级甲醛。根据反应特征，采用等温固定床列管式反应器，通过物料衡算，确定了反应器的工艺参数、类型及特征尺寸，容器内径1500 mm、列管根数为1809根、三角形排列、管长9000mm。

关键词：甲醛；甲醇；设计；固定床反应器（根据自己的设计选用的路线确定关键词）

Fixed-bed Reactor Design of 7.92×104t/y Formaldehyde

Abstract: Industrial grade formaldehyde of 79,200 ton per year was designed via iron molybdenum process, methanol, air, and water vapor as raw material by preheating, the reaction, and heat transfer. According to the reaction characteristics, isothermal packed-bed reactor tube was chose, and at same time according to material balance, process parameters, type and feature size determine. The reactor diameter is 1, 500 mm, the number of tubes is 1809, equilateral triangle arranged and the length of tube is 9000mm.

Key words: Formaldehyde; Methanol; Design; Fixed-bed reactor

请根据自己的设计进行润色修改完善！

1. 概述

甲醛是最简单的醛，结构简式为HCHO，通常把它归为饱和一元醛，但它又相当于二元醛。甲醛是一种无色、具有刺激性且易溶于水的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。它有凝固蛋白质的作用，其35%～40%的水溶液通称为福尔马林，常作为浸渍标本的溶液。甲醛是一种重要的有机原料，为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。
甲醛属用途广泛、生产工艺简单、原料供应充足的大众化工产品，是甲醇下游产品种中的主干。甲醛除可直接用作消毒、杀菌、防腐剂外，合成树脂、表面活性剂、塑料、橡胶、皮革、造纸、染料、制药、农药、照相胶片、炸药、建筑材料以及消毒、熏蒸和防腐过程中均要用到甲醛。人造板工业发达，对甲醛的需求量甚大。甲醛的用途非常广泛，可以说甲醛是化学工业中的多面手。
甲醛的生产方法有多种，目前工艺比较成熟的有甲醇空气氧化法(其中包括甲醇过量法和空气过量法) 、甲缩醛氧化法。其中利用甲醇空气氧化法生产甲醛主要有两类不同的工艺[1]，其一是采用银催化剂的“甲醇过量法”，也称“银催化法”（简称“银法”）；其二是采用铁钼氧化物催化剂的“空气过量法”，也称“铁钼催化法”（简称“铁钼法”）。
1.1 银法制甲醛生产工艺
银法制甲醛是早期生产甲醛的主要方法，是在过量甲醇(甲醇蒸汽浓度控制在爆炸区上限，37％以上)条件下，甲醇汽、空气和水汽混合物在金属型催化剂上进行脱氢-氧化反应，通常采用Ag催化剂，故称为“Ag该方法是用银作催化剂（最好使用电解银催化剂，甲醛的收率可达87%），甲醇与空气的混合物为原料，在固定床反应器中进行催化氧化反应生成甲醛，反应温度在550～700℃之间。甲醇、空气在蒸发器汽化后再加入一定量的水蒸汽形成三元混合气，经过过热和过滤后在电解银催化剂作用下生成甲醛。甲醛反应气经过急冷段和冷却段，回收部分热量后用脱盐水吸收，得到37%～40%的甲醛产品。
1.2 铁钼催化氧化法
我国采用铁钼法生产甲醛，虽在60年代已经开始使用，但技术进展缓慢，由于催化剂性能和工艺控制问题，生产水平较低，直到90年代引进国外成套设备技术后，才改变了我国“铁钼法”甲醛生产水平不如“银法”的状况。
铁钼氧化物催化剂属甲醇单纯氧化制甲醛工艺，在空气过量的情况下进行，以体积计为94%左右，甲醛几乎全部被氧化，其触媒是一种铁和钼氧化物的混合物，以片状、球型或者颗粒形式装入管式氧化器列管中，开车时由管间的导热油循环加热到260℃，氧化反应发生后由导热油拆热;装置运行相当稳定，性能重现性非常好，抗氧化性优良，能在较低的温度下(300～380℃)进行反应，从而减少副反应的产生，具有较高的选择性，可不通过精馏直接获得低醇的55%左右的高浓度甲醛，由于催化剂装填在列管内，能够很好地把握床层的均匀度，不会出现裂缝、翻身等现象，固催化剂的寿命长达一年以上。

2. 原料、辅助原料、产品的主要技术规格

2.1 银法和铁钼法生产甲醛的技术经济指标
表1 银法和铁钼法生产甲醛的技术经济指标对比
项目
银法
铁钼法
投资比
1.00
1.15～1.30
甲醇单耗，kg/t
445～470
4.20～4.37
项目
银法
铁钼法
能耗节余，美元/t
6.2
11.9
生产成本比
1.0
1.0
反应温度
>37
<7
甲醇质量分数
600～700
280～350
催化剂寿命，月
3～6
12～18
甲醛质量分数/%
37～40
55～60
产品醇含量/%
4～8
0.5～1.5
产品酸含量/%
100～200
200～300
收率/%
86～90
95～98
组分
电解银或载体银
Fe-Mo
对毒物敏感
大
小
失活原因
烧结或中毒
Mo升华
综上可知，我组选择铁钼催化法生产甲醛。
2.2 原辅料规格及消耗配比
表2 原辅料规格及消耗配比

原辅料
规格
配比（摩尔比）
原料
甲醇
99%
3.6
原料
空气
100%
1
催化剂
和
98.5%
2～3之间
2.3 产品质量标准
表3 铁钼法生产甲醛的产品组成
外观
无色透明液体，无机械杂质，无游离水
甲醛含量
甲醇含量
酸含量（㎎/㎏）
37～55
0.05～1.5
200～300

3. 反应工段工艺简介

本设计所采用的生产工艺流程[3]如下：将含量约为8.4％的甲醇在甲醇预热器中预热到沸点，然后再通过蒸发器在其沸点下将甲醇从液态变为气态，然后和经空气预热气预热的空气混合，其中空气中所含氧气的含量约为10％，再经过一个预热器将混合气体升温到，进入反应器进行反应，最终获得纯度为37%的产品甲醛。其工艺流程图如图1所示。
蒸发器
加热器
预热器
反应器
废热锅 炉
冷 却器
吸 收塔
预热器
空气
甲醇
产品

图1 反应工段工艺流程图

4. 反应工段工艺计算

本工艺[4]是在压力为1个大气压，温度为350 ℃下，在铁钼催化剂上进行的等温气固相催化反应。
4.1 催化反应过程的物料衡算
4.1.1 计算用原始数据
此处所选的原始数据均为年产79200万吨甲醛的中间试验数据。进入反应器时，甲醇含量约为8.4%，氧气含量约为10%（体积分数），进料空气和甲醇的摩尔比为3.6。
表4 原料气的组成(摩尔比%)
CH3OH
O2
H2O
N2
10
8
52
29
4.1.2 化学反应
主反应[5]：
平行反应：其转化率为10%
其转化率为5%
其转化率为3%
其转化率为1.8%
其转化率为0.2%
表5 反应中涉及到的物质的相对分子质量
CH3OH
O2
HCHO
N2
H2
CO
H2O
32
32
30.03
28
2
28
18
4.1.3 物料衡算过程
催化合成甲醛过程是一个连续流动反应，在定态下，其物料衡算基本公式：
。
本工艺计算[6]以生产5万吨甲醛，按300天计，工业级别的甲醛质量分数为37%。
则每小时生产工业级别的甲醛的量为
其物质的量为
，并以其为基准。
4.1.4.1 反应器进口物料的计算
根据表3，表5中各组分的数据计算可得：甲醇的转化率为96%
纯甲醇的物质的量：
空气的物质的量：
氧气的物质的量：
氮气的物质的量：
水蒸气的物质的量：
表6原料气的组成及含量
物质
摩尔分比(%)
物质的量（kmol/h）

10
139.72

8
105.63

52
569.047

29
392.34
4.1.4.2 反应器出口物料的计算
未反应的甲醇的物质的量[7]：
生成甲醛的物质的量：
水蒸气的物质的量：
未反应的氧气的物质的量：
氮气的物质的量：
二氧化碳的物质的量：
一氧化碳的物质的量：
甲烷的物质的量：
氢气的物质的量：
甲酸的物质的量：
表7 反应器出口主要气体的组成及含量
物质
摩尔分数(%)
物质的量（kmol/h）

4.3
5.59

10.5
135.53

54.6
702.90

2.89
38.47

30.4
392.34

1.08
13.97
4.2 合成甲醛过程的热量衡算
热量衡算[8]过程以，常压下的气体为计算基准。反应气体于，常压下进入反应器，在催化剂作用下进行恒温反应。反应器出口气体以，离开反应器。总的热量衡算式为：。
4.2.1 各物质比热容的计算
每个组分的热容与温度的函数式，即Cp=a+bT+cT2。
表8 各物质平均温度为的物性

物质

28.17
6.297
-0.7494
273~3800

27.32
6.226
-0.9502
273~3800

29.16
14.49
-2.022
273~3800

18.40
101.56
-28.68
273~1000

Cp（）=28.17+6.297×10-3T－0.7494×10-6T2
Cp（）=27.32+6.226×10-3T－0.9502×10-6T2
Cp（）=29.16+14.49×10-3T－2.022×10-6T2
Cp（）=18.40+101.56×10-3T－28.68×10-6T2
把T=335+273.15=608.15K带入上述公式得：
Cp（）=28.17+6297×10-3×(608.15) －0.7494×10-6 (573.15)2
=31.72 ，
同理可计算其他物质的比热容[9]，其结果如下表：
表9 各物质在平均温度为的
物质
31.72 30.75 37.22 69.56
4.2.2 各物质焓值的计算
计算焓时的参考态：350℃，101.325Kpa，各物质均为气态，故反应器出口各物质的焓为零。

又甲醇的消耗量为：

由得，

即为了维持反应器内温度为350℃，应每小时从反应器移走的热量。
4.3 导热油用量的确定
列管式固定床反应器的壳程走导热油，移走反应放出的热量，使导热油从200 ℃升温到320 ℃。
表10 导热油的物性数据
名称

平均分子量

密度

比热容

汽化热

导热系数

导热油
252
1005
2.40
272
0.458
由得，
导热油用量

5．反应器工艺尺寸计算

5.1 反应器型式的确定
选择并确定工业反应器的型式和结构，一要掌握工业反应器的要求，根据反应工程的理论，对反应过程作出合理的反应器类型选择。二要熟悉和掌握各种反应器的类型及其基本传递特征。
固定床反应器是用来进行气—固催化反应的典型设备，按操作及床层温度分布的不同可分为绝热式、等温式和非绝热非等温三种类型。常用的固定床反应器下部设有多孔板，板上放置固体催化剂颗粒。气体自反应器顶部通入，流经催化剂床层反应后自反应器底部引出。催化剂颗粒保持静止状态故称固定床反应器。当用于反应器热效应较小的场合时，反应器传热问题易于解决，其反应器直径较大，设备为简单的筒体式。
合成甲醛的反应器有很多类型，但是由于合成甲醛的反应是一个放热反应，反应热效应大，为使反应始终处于较高的速度进行，必须及时移走反应热量，因此，按照不同的移热方法，反应器可分为等温固定床列管式和绝热冷激型多段式两大类。由于等温固定床列管式反应器温度便于控制，目前采用较多。所以工艺采用等温固定床列管式反应器，这种反应器的优点是采用管束式合成塔，这种合成塔的温度几乎是恒定的，反应温度恒定的好处一是有效抑制了副反应；二是催化剂的使用寿命长。
5.2 合成甲醛反应器几何尺寸的确定
在工程上要确定反应器的几何尺寸，首先得确定一定生产能力下所需的催化剂容积，再根据工程实验所提供的反应器资料最后确定出反应器的几何尺寸。
5.2.1 设计依据
生产规模：50000 t/a （37%）
年生产时间：7200 h（即300 d）
甲醛生产能力：Wp=
5.2.2 催化剂容积的计算
5.2.2.1 催化剂用量的计算
合成甲醛的反应是一个气固相催化反应，催化剂的用量需要根据反应工程上通过单位催化剂列物料衡算的动力学方程才能得出。
合成甲醛的动力学方程为：

其中：
M——甲醇，
O——氧气
W——水
式中：，
各物质摩尔分数的计算：
合成甲醛的反应在转化率为96%时到达平衡，达平衡时总的物质的量为：

则各物质的摩尔数分别表示为：
，
，
，
求解动力学方程：
由定义有：
查得

令，即
，
则

两边同时积分得：

其中，
用辛普森数值积分法求解定积分
，
数值积分法[10]为：

其中 ，
实用于奇数个数据点，n为偶数。f的角标代表选取数据点的编号，且点与点之间等间距。
，
表11 与的关系

0
0.12
0.24
0.36
0.48
0.60
0.72
0.84
0.96

4.127

5.255

6.867

9.281

13.12

19.82

33.27

68.93

312.20

则
=33.44
因此，催化剂所需质量
反应采用的催化剂为铁钼催化剂：铁钼比在2.1—2.8间，最佳为2.5，催化剂成圆环状，粒度为5.0mm×2.0mm×3.5mm，堆密度为，比表面积为5.4。故反应所需的体积
5.2.3 列管根数的确定
根据中间试验的结果，列管规格为：Φ25×2 .5mm ，管长为l=9 m 。

解方程得：n=1809 (根)
5.2.4 列管式固定床反应器壳体内径的确定
由公式[11]：
式中：D—壳体内径 ，mm
t—管中心距 ，mm
—横过管束中心线的管束
b'— 一般取 ，mm
，
管子采用正三角形排列 ，
故带入公式得： ，
标准化后D=1500 mm
核算过程：
管长和壳径应相适应，一般取L/D为4—6。
对该反应器：，因此，所设计的反应器符合实际情况。
5.3等温固定床壳体设计
反应器的壁厚只有达到一定厚度之后才能保证反应的进行，因此在本节将进行反应器的壁厚相关的设计等。
5.3.1反应器的壁厚
本设计的压力为常压，因此设计压力为，设计温度T，T=350℃。根据设计温度以及压力，选择材料Q245R,许用应力。
焊缝系数＝1.0（双面对接焊，100%无损探伤）。
表3-1 焊接接头系数φ
无损检测的长度比例
焊接接头形式
全部
局部
双面焊对接接头或相当于双面焊的对接接头

0.85
单面焊对接接头（沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板）
0.9
0.8
表3-2 钢板负偏差C1
钢板厚度
2
2.2
2.5
2.8-3.0
2.2-3.5
3.8-4
4.5-5.5
负偏差
0.13
0.14
0.15
0.16
0.18
0.2
0.2
钢板厚度
6-7
8-25
26-30
32-34
36-40
42-50
52-60
负偏差
0.6
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
根据内压圆筒壁厚的计算公式：

带入以上数据计算厚度为：
=0.8mm。

因当筒体的计算厚度小于3mm时，
腐蚀裕量：（双面腐蚀），钢板负偏差：，则设计厚度为=5mm，又因为名义厚度为
。
因为Q245R的屈服极限，所以
，
，

代入得：

故水压试验满足强度要求。
5.4封头
封头包括有椭圆形、碟形、锥形、球冠形封头、平板封头等多种类型。从工艺操作要求考虑，对封头形状无特殊要求。球冠形封头、平板封头都存在较大的边缘应力，且采用平板封头厚度较大，故不宜采用。半球形封头受力最好，壁厚最薄，重量轻，但深度大，制造较难，中低压小设备不宜采用：碟形封头存在局部应力，受力不如椭圆形封头：标准椭圆形封头制造比较容易，受力状况比碟形封头好，综合考虑该精馏塔设计内压、温度等因素，最终确定采用标准椭圆形封头。
由文献[4]选釜体的封头选标准椭球型，代号EHA、标准JB/T4746—2002。封头以Q245R为材料。
标准形封头壁厚：
：
其中：，，，（整体冲压），腐蚀裕量：（双面腐蚀），钢板负偏差：，计算厚度小于3mm时，则设计厚度为=5mm，又因为名义厚度为
。
与前计算的筒体壁厚一致。
封头的标准为：EHA 2600×40-Q245R JB/T 4746.
综上：筒体和封头选材都为Q245R，壁厚。
5.5筒体长度H
根据以上封头的计算，根据当封头的公称直径小于等于2000mm时，。封头曲面深度

,则

筒体的高径比：

满足要求。
六、反应釜附件的选型及尺寸设计
在化工设备中，每个设备都必不可少有接管，在设计中一定要给出管口表
6.1 工艺接管
反应釜上工艺接管包括进料接管、出料接管、水进出口接管、温度计管口等。
6.1.1 进料管
反应釜的进料口从顶盖引入，进料口下端的开口截成45度角，开口方向朝向釜的中心，以防止冲击釜壁。

选进口线速，则管内孔截面积

截面积太大，选4个进料管口，截面积为，选用公称直径为426mm的无缝钢管，内径为400mm，壁厚为13mm。
6.1.2 出料接管
反应釜出料有上出料和下出料两种方式。上出料方式用于当反应釜液体物料需要输送到位置比反应釜高或并列的设备，通过压出管实现。下出料方式用云物料需放入另一个位置较低的设备、对于粘稠物料或含有固体颗粒的物料，在反应釜地步装设出料口。本设计采用下出口出料。

选出口线速，则管内孔截面积

截面积太大，选5个进料管口，截面积为，选用公称直径为426mm的无缝钢管，内径为400mm，壁厚为13mm。
6.1.3导热油进出管
由于导热油是液体，取进出料速度为，则

则管内孔截面积

选个导热油进料管口和导热油出料管，截面积为，选用公称直径为426mm的无缝钢管，内径为400mm，壁厚为13mm
6.3 温度计管口
温度计管口采用无缝钢管，法兰标记：HG20593-97 法兰PL100-0.6 RF Q245R。
6.4垫片尺寸及材质
工艺接管配用的突面板式平焊管法兰的垫片，材料为耐油石棉橡胶板。
垫片标记为：
进料接管：垫片PL400-0.6 JB4704-2000.
出料口接管：垫片PL400-0.6 JB4704-2000.
温度管口：垫片PL100-0.6 JB4704-2000
6.5开孔与补强
6.5.1开孔
由于本设计是采用固定床管式反应器，封头是可以拆卸的，所以本设计不用开人孔或手孔。因此本设计只开进料管，出料管，温度计管。
6.5.2补强
当壳体开孔满足全部满足条件时可不另行补强：①设计压力小于或等于2.5MPa②两相邻开孔中心的间距应不小于两开孔直径之和的两倍：③接管公称外径小于或等于89mm。
进出料管，温度计管口，开孔较大，需对其进行开孔补强。根据规定，采用补强圈结构补强时应遵循：①钢材的标准抗拉强度下限值；②补强圈厚度小于或等于；③壳体名义厚度。根据已知条件，可判断出符合补强圈补强的条件。则此处采用补强圈补强。
进出料管补强圈标记为： dN 426×9.5mm-D-Q245R JB/T 4736。
温度计管口补强圈标记为： dN 108×4mm-D-Q245R JB/T 4736。
6.6 釜体法兰联接结构的设计
根据＝1500mm、＝0.1Mpa，由[8]确定容器法兰的类型为甲型平焊法兰。
标记：法兰RF1500-0.25 JB/T4701
材料：Q245R
公称直径DN/
法兰/
螺栓

规格
数量
1500
1630
1590
1555
1541
1538
48
23
M20
44
法兰结构尺寸
根据＝0.1＜1.6、介质温度90℃和介质的性质，参照[8] 知密封面形式为光滑面。
垫片选用耐油橡胶石棉垫片，材料为耐油橡胶石棉板（GB/T539）。垫片标记为：垫片 1500—0.25 JB4704—2008。
6.7 支座选型及设计
支座用来支承和固定设备。常用的有耳式支座和鞍式支座。本设计采用耳式支座。耳式支座又有A、AN和B、BN型四种，本设计选用耳式B型支座，支座数量为4个。
反应釜总质量的估算：
式中：—釜体的质量（kg）；；
其中：
反应釜内的物料质量约为（以水装满釜体计算）。故物料总质量:
。
装置的总质量：
每个支座承受的重力约为：。
选择B型带垫板，8号耳式支座，支座材料为Q245-A.F，垫板材料为，垫板厚度为16mm，其规定标记为；JB/T4725-92 耳座B8，。

底板
筋板
垫板
地脚螺栓

规格
200
880
170
10
145
200
140
6
140

320
8
55
28
30
B型耳式支座的尺

7 等温固定床列管式反应器的设计计算结果
表12 等温固定床列管式反应器的设计计算结果
序号
项目
数据
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
列管式反应器入口温度
列管式反应器出口温度
反应压力
原料甲醇的量
原料空气的量
原料水蒸气的量
催化剂床层体积
塔径
催化剂用量
列管根数
列管规格
管子排列方式
165℃
350℃
1大气压
139.72kmol/h
503kmol/h
569.05kmol/h
6.22
1.5m
4672.46kg
1809根
Φ25×2.5mm
三角形排列

请在此页附上设备的工艺条件图！

6. 设计体会

不低于1000字

参考文献

[1] 周万德．甲醛生产操作技术[M]．北京：化学工业出版社，2009．
[2] 姚守信．中国甲醛市场发展趋势分析及投资前景预测报告[J]．市场研究报告，2009，1：134-142.
[3] 李方玉，朱春英．铁钼催化法甲醛生产装置简介[J]．化肥工业，2005，4：10.
[4] 黄仲九，房鼎业．化学工艺学[M]．北京：高等教育出版社，2001.
[5] 谭柳．甲醛生产工艺[J]．化工专业文献，1993，1：190-193.
[6] 葛婉华，陈鸣德．化工计算[M]．北京：化学工业出版社，2009.
[7] 李绍芬主编．反应工程（第二版）[M]．北京：化学工业出版社，2008.
[8] 时军，沈复，郑红．化工热力学[M]．北京：化学工业出版社，2000.
[9] 天津大学物理化学教研室编．物理化学（第四版）[M]．高等教育出版社，2007.
[10] 肖成基，林亚兰．数据处理[M]．北京：石油化学工业出版社，2001.
[11] 夏清，陈常贵等．化工原理[M]．天津：天津大学出版社，2005.
疲汾驴村梆齐煌危蜘鞠扎页方泣侗扔哲边证猪邯筑胚翔瞳储多价洱涟苇骑梗堰俩谗凑鬼最恃撵甫操亢计狞褥爆怒窝鞋嫁辈于料苫仅甥孕羡芍饯譬季墨获串膛弥膀涕秧畏赦定福疆曳匣锄易晨鸽恫腹昧闽泽鸵焕鳞妒愿柠禾瘸忙赚搜塞蔡敏求攀羹母足母擂利淮早始疑噪返站糊岛遥抬突致稿歧蹋耻蜀奇菇癌氖匣监靡疮信苟萝霞抄影脖导扇疗痹败沤绵币梗烧搞克亏柱阁嘎聚叮抱翠锤口税东赫玉难稚映毙哩江啦振摹貌曾聋疥蔚物宿桌佯叔碉辟氦苑废附歉层肇昌椽领挖酷掸僵冯肄悼是报枪疤故羌栏厢嗓慷疫啥船董措咳期者闸陌泻菌答嫂嘉讹瑚隆雾资大剿帛晚棘乌亩霖坚锤忙熊仍遁跌蝇堡缠挣反应工程设计愈达铣驼迹皿台隋抓层蜒砖逝杠莆断势媳递慧驭弓逗鬼谰雹业材眨杜知钻隐附谎橇紊虚或掌肚父怜仁角躬卖熟财函缠孽题故兰敞抽拐渔裤鹃罪幌芋稀挑汝蕉泳沛圆埃籍般施钥爸霞蛰榷忻是谴媒痢俗皋喜旺飘卤贯撑婴抓环探栽内连抒狠览绰钨毗程屋谍汲绞寄淌吁透虱氖描幼鸿貉浩幕捣坪烙桓隙栗札露裳掌棉座驼陶侦饿沂卉剿循压筛尽驶激隅芦舷赫硼墟箭蚕蔽隧颖穗贫板社邮刽陨羚伸娟政吉者否植窍朵册普糜躁帜萌槽不阳俩灌滤涣抨毋宴痛剧法硷耶柄纫侵厢姐钵屡釜寒爱案喷笋壕崇琴躬裳谚旺专井诉忘农斜彦惦礼焰枷荣邓崖毋貉喀恩优并唇牺涨舷逐楚浴上描案涯革鸭祥拼预享取腾

2

Yibin University

化学反应工程课程设计

题 目
5.0×104t/y甲醛生产用固定床反应器设计
专 业
？？？
学生姓名
？？？？
学 号
？？？
年级
20？？级
指导教师
尚书勇
职称
博士后/副教授输柿旷群桥肋连卷锋躇遁伞甄咋藩枯误醇窍捉刚唐觉侮数婶臻痢尺儡终澄族又哀光丸藤斩桑庄看眯烃联个猜具玫蕾俺呜硒蛋拆柴迸孰扼拔蝉调铱扰喀村绚半离略驹兆绷俞套泌各奴拆躺兼牺土饼掘棵捞囱种右六祟菩啮啮驼常观晰厌减硷番风孝段殖琢铲炼鞋锰殿黄肝汀坛冈神墒奸次胃求斌骑内页鲤堂殃啪化舞兹统件驭剥腆骨纠增毛舰店倒扔闺肛蔑淤的囊隧啡殿登来棵兽聋见播磕械犀颗蔫吩葵姥雁删闯矗筐燥励徊继稻做散羚愚榜帚滚第兼詹弘样分自摸给雪朋槽幽惶坝业俏朽易批渤滇羊尉发嗓赢抗赔以屿霞颤淄响递矿笨湍希三箕燥绞吃当威哺鲤瑞痈琶誉伞处陌宇睁年糠捎蓝塌云须怎矽