流化床反应器的设计.pdf

年 产 3 . 5 万 吨 烯 烃 流 化 床 反 应 器 设 计 d U R = p mf 1000 ep 1 操 作工艺参数 反应温度为： 450℃ 反应压力为： 0.12MPa(绝压 ) -1 操作空速为： 1~5h MTO 成型催化剂选用 Sr-SAPO-34 催化剂粒径范围为： 30～80 μm 催化剂平均粒径为 60 μm 3 催化剂颗粒密度为 1500kg/m 催化剂装填密度为 750kg/m3 催化性能：乙烯收率， 67.1wt%；丙烯收率， 22.4wt% ；总收率， 89.5wt% 。 水醇质量比为 0.2 甲醇在 450℃下的粘度根据常压下气体粘度共线图查得为 24.3 μPa.s 甲醇 450℃下的密度根据理想气体状态方程估算为 0.54kg/m3 甲醇处理量：根据催化剂的催化性能总受率为 89.5wt% ，甲醇的用量 =烯烃质量 × （32/14 ）/0.895 烯烃的生产要求是 35000t/a，甲醇的量为 89385/a。 2 操作气速 2.1 最小流化速度计算 当流体流过颗粒床层的阻力等于床层颗粒重量时，床层中的颗粒开始流动起来， d U p mf R = 20 ep 此 时 流体的流速称为起始流化速度， 记作 Umf 起始流化速度仅与流 体和颗粒的物性有关，其计算公式如下式所示： 对于的小颗粒 2 d p p g Umf 1650 （1） 对于的大颗粒 1/2 d p p g U mf 24.5 （2 ） 式中： dp p 为颗粒的平均粒径； ρ， ρ分别为颗粒和气体的密度； μ为气体的粘度假设颗 粒的雷诺数 Rep<20，将已知数据代入公式（ 1）， 校核雷诺数： 将 Umf 带入弗鲁德准数公式作为判断流化形式的依据散式流化， Frmf ＜0.13；聚式流化， Frmf ＞0.13 。 代入已知数据求得 根据判别式可知流化形式为散式流化。 2.2 颗粒的带出速度 Ut 床内流体的速度等于颗粒在流体中的自由沉降速度（即颗粒的重力等于流体对颗 粒的曳力）时，颗粒开始从床内带出，此时流体的速度成为颗粒的带出速度 Ut 其最大 气速不能超过床层最小颗粒的带出速度 Ut ，其计算公式如下式所示： d U p t R = 0.4 当 ep 时， 2 d