課程:有機化工生產(chǎn)運行與操控知識點：丙烯氨氧化法生產(chǎn)丙烯腈的主要設(shè)備課程：有機化工生產(chǎn)運行與操控知識點：丙烯氨氧化法生產(chǎn)丙烯腈的主要設(shè)備一、流化床反應(yīng)器1－第三級旋風(fēng)分離器；2－第二級旋風(fēng)分離器；3－第一級旋風(fēng)分離器；4－三級料腿；5－二級料腿；6－一級料腿；7－氣體分布板；固體流態(tài)化的基本概念流化床反應(yīng)器的形式與結(jié)構(gòu)流化床反應(yīng)器的優(yōu)點缺點流化床反應(yīng)器

固體流態(tài)化的基本概念

流體自上而下流過催化劑床層時，根據(jù)流體流速的不同，床層經(jīng)歷三個階段：固定床階段、流化床階段、輸送床階段反應(yīng)器主體擴大段分離段濃相段錐底錐底：一般錐角為90°或60°作用：對進入氣體起預(yù)分布作用、卸催化劑。床層（濃相段）：床高與催化劑的裝填量、氣速有關(guān)，是反應(yīng)器的有效體積。通常催化劑填充層的靜止高度與流化床直徑的比值很少超過1，一般接近于1。分離段擴大段

包括氣體預(yù)分布器和氣體分布板。其作用是使氣體均勻分布，以形成良好的初始流化條件，同時支承固體顆粒。以下為常見氣體分布板形式：

凹型篩孔板

氣體分布裝置：泡帽側(cè)縫分布板泡帽側(cè)孔分布板泡帽側(cè)縫分布板泡帽側(cè)孔分布板直孔篩板錐型側(cè)縫分布板錐型側(cè)孔分布板錐型側(cè)縫分布板氣體預(yù)分布器同心圓錐殼式分布器帽式分布器充填式分布器開口式分布器彎管式分布器氣體預(yù)分布器

包括檔網(wǎng)、檔板和填充物等。

作用：破碎氣體在床層中產(chǎn)生的大氣泡，增大g-s相間的接觸機會，減少返混，從而增加反應(yīng)速度和提高轉(zhuǎn)化率。

外旋擋板

內(nèi)部構(gòu)件：多旋擋板內(nèi)旋擋板

內(nèi)部構(gòu)件：

間接換熱列管式單管式套管式

換熱方式管束式鼠籠式蛇管式直接換熱——直接向床內(nèi)噴水（如丁烯氧化脫氫流化床，效果很好）

換熱裝置氣固分離器

作用：回收上升氣流中不僅帶的細(xì)粒和粉塵，并避免帶出的粉塵影響產(chǎn)品的純度。

流化床反應(yīng)器的優(yōu)缺點①可采用細(xì)顆粒催化劑，流固相界面積大，提高了催化劑的利用率。②傳熱和傳質(zhì)速率快，床層溫度分布均勻，溫度易控制。操作穩(wěn)定性好，操作安全。③操作彈性范圍寬，生產(chǎn)能力大，符合現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)的需要。④設(shè)備制造簡單，造價低，催化劑裝卸方便。(1)優(yōu)點：①催化劑、管子和容器的磨損嚴(yán)重；②氣體返混嚴(yán)重，轉(zhuǎn)化率下降。①流化床反應(yīng)器比較適用于下述過程：熱效應(yīng)很大的放熱或吸熱過程；要求有均一的溫度和需要精確控制溫度的反應(yīng)；催化劑壽命比較短，就需更換（或活化）的反應(yīng)；有爆炸危險的反應(yīng)。(3)適用場合②流化床反應(yīng)器一般不適用如下情況：要求高轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)；要求催化劑層有溫度分布的反應(yīng)。(2)缺點氧分析儀，實現(xiàn)反應(yīng)器出口氣體中的氧含量的連續(xù)監(jiān)測，反應(yīng)器出口氣中的氧含量應(yīng)該保持1～3％(mol)檢查催化劑床層是否流化良好的一個方法是：測定料位密度記錄儀上的料位曲線的幅度的變化，區(qū)域越窄，流化效果越好。

空氣分布板上方催化劑藏量：應(yīng)保持在合理的范圍內(nèi)，這將有助于在設(shè)計條件下獲得良好的反應(yīng)溫度的控制和最高的丙烯腈收率。二、急冷塔上部篩板:水，冷卻至40℃左右。因溫度比較低，反應(yīng)氣中部分蒸氣冷凝下來，也有一部分主、副產(chǎn)物溶入水中，故此水一部分循環(huán)使用，一部分進入水吸收塔下部，和吸收水匯合后送精制工序。中段填料:稀硫酸，84℃冷至80℃左右，此溫度下，丙烯腈、氫氰酸、乙腈等在酸性溶液中的溶解度極小。下段空塔

:稀硫酸，pH5.5～6.0，太小腐蝕設(shè)備，太大發(fā)生加成和聚合，200℃急冷至84℃。

經(jīng)過反應(yīng)器而未轉(zhuǎn)化的氨必須中和除去。如果剩余氨過多，氨可能與丙烯腈反應(yīng)形成各種聚合物，并且氨還能促使氫氰酸聚合。未反應(yīng)的氨是通過與加至急冷塔上段循環(huán)水物料中的硫酸起反應(yīng)來除去的，硫酸和氨反應(yīng)生成的硫酸銨用泵送至硫酸銨回收裝置。硫酸的加入量取決于急冷塔上段循環(huán)液的PH值控制，PH值的范圍應(yīng)在3.5～5.0。三、吸收塔

吸收塔全塔為高效填料，吸收塔設(shè)計能回收進料氣中99.9％的丙烯腈。

高壓有利于吸收。在與反應(yīng)器良好的操作狀態(tài)相一致的前提下，吸收塔應(yīng)在較高壓力下進行操作；低溫也同樣有利于吸收，吸收塔設(shè)計在20℃的塔釜溫度下操作。水量的增加，同樣有利于吸收。吸收塔尾氣物料的分析結(jié)果，可用來確定應(yīng)使用的水量、操作溫度和操作壓力。四、回收塔

回收塔是一有90塊浮閥塔盤的塔，它通過萃取精餾把乙腈從丙烯腈中分離出來，同時將大部分水脫除。萃取精餾如果兩種組分的沸點非常相近，簡單的精餾技術(shù)無法使它們分離，可采用萃取精餾分離這兩種組分。在萃取精餾時，引入第三組分——溶劑，以助于分離，第三組分的存在提高了一種主要組分的相對