Co to jest reaktor wieżowy?

Areaktor wieżowy(często określany jako reaktor kolumnowy) jest pionowym, wysokoprężnym zbiornikiem ciśnieniowym specjalnie zaprojektowanym do ułatwiania ciągłych reakcji chemicznych, głównie między gazami a cieczami,lub nierozpuszczalnych faz ciekłychW przeciwieństwie do standardowych zbiorników horyzontalnych lub kwadratowych, reaktor wieżowy posiada$L/D$) stosunek przeważnie przekraczający 5:1 i często osiągający nawet 20:1 lub więcej.

Ta wyraźna pionowa orientacja wykorzystuje grawitację i pływalność, aby zmaksymalizowaćczas pobytu(okres czasu spędzanego przez reaktant w zbiorniku) i optymalizować przenoszenie masy gazu-płynu bez całkowitego polegania na mieszaniu mechanicznym.Ponieważ te struktury działają pod znaczącą presją wewnętrzną, gradientów termicznych i obciążeń wiatrowych lub sejsmicznych, muszą być zaprojektowane, wytworzone i certyfikowane jako zbiorniki ciśnieniowe przemysłowe zgodne z kodeksem.

Podstawową cechą działania reaktorów wieżowych jest ich konstrukcja wewnętrzna, która zapewnia ścisły kontakt między różnymi fazami.

• Faza płynnajest podsycane z góry, płynie w dół z powodu grawitacji.

• Faza gazowajest wstrzykiwany na dnie poprzez sprężarkę (perforowaną rurę lub dyszę, która tworzy maleńkie bąbelki gazu), wznosząc się w górę ze względu na pływanie.

Gdy bąbelki wznoszą się przez kolumnę płynu, następuje ciągła reakcja.lub substancji bardzo łatwopalnych w podwyższonych temperaturach, cała zewnętrzna powłoka działa pod ścisłymi granicami ciśnienia.Grubość powłoki musi być precyzyjnie obliczona, aby wytrzymać zarówno wewnętrzne ciśnienie procesu, jak i ogromne obciążenia ciśnieniowe działające na dolne sekcje kolumny pionowej.

Nie wszystkie reaktory wieżowe osiągają transfer masy w ten sam sposób.

Najprostszy wariant, w którym naczynie nie zawiera wewnętrznych ruchomych części lub opakowania.doskonałe współczynniki transferu ciepła, i ekonomicznej produkcji, chociaż mogą one cierpieć z powodu mieszania płynów.

Wnętrze wypełnione jest przypadkowym opakowaniem (np. pierścieniami Raschig, pierścieniami Pall) lub strukturyzowanymi falistymi arkuszami metalowymi.To opakowanie zapewnia ogromną powierzchnię powierzchni, aby płyn mógł rozprzestrzeniać się w postaci cienkiej folii, znacząco zwiększając obszar kontaktowy dla płynącego w górę gazu.

Wyposażone w poziome etapy lub płyty (płyty siewowe, płyty z pokrywką bąbelkową) wzdłuż wysokości kolumny.tworzenie odrębnych, zlokalizowane strefy reakcji.

Ponieważ reaktor wieżowy jest klasyfikowany jako ciężko pracujący zbiornik ciśnieniowy, jego proces inżynieryjny jest ściśle związany kryteriami regulacyjnymi.

• Sekcja VIII ASME (Dział 1 i 2):Ostateczne ogólne ramy regulujące margines konstrukcyjny, dopuszczalne naprężenia i zasady badań nieniszczących (NDT) dla powłoki reaktora i głowic półkułowych/ellipsoidalnych.

• PED 2014/68/UEObowiązkowa zgodność, jeżeli reaktor wieżowy jest przeznaczony do eksploatacji w Europejskim Obszarze Gospodarczym.

• GB/T 150:Standardy regulujące projektowanie i produkcję naczyń ciśnieniowych w Chinach oraz związane z nimi projekty międzynarodowe.

Wybór materiałów powłokowych i powłokowych zależy w dużym stopniu od korozyjności substancji reagujących:

• Oświetlenie z materiałów objętych pozycją 9302Standard przemysłowy dla ogólnych zastosowań chemicznych, petrochemicznych i sanitarnych.

• Pozostałe stopy (Hastelloy, Titanium):Wykorzystywane przy przetwarzaniu związków o wysokiej zawartości kwasu lub halogenów, w których tradycyjne stali doświadczałyby szybkiego odrywania lub pękania z powodu korozji naprężeniowej.

• Szkło stopione do stali (GFS) / podszewki ze szkła:Stosowane w większych, niskociśnionych reaktorach biologicznych lub surowych procesach chemicznych. To łączy ogromną wytrzymałość konstrukcyjną zewnętrznej powłoki ze stali węglowej z obojętnym,zewnętrzna powierzchnia szklana, która zapobiega korozyjnemu rozkładowi.

P: Dlaczego wybrać reaktora pionowego na wieży zamiast reaktora z poziomym zbiornikiem?

A: Reaktory wieżowe oszczędzają dużą powierzchnię podłogową w zakładzie ze względu na ich pionowy odcisk.,który eliminuje powszechny punkt awarii uszczelnień wału pod wysokim ciśnieniem.

P: Jak inżynierowie zapobiegają przewróceniu się reaktorów pod wpływem obciążeń środowiskowych?

Odpowiedź: Ze względu na swoją wysokość, reaktory wieżowe są bardzo podatne na siły wiatru i aktywność sejsmiczną. Engineers use Finite Element Analysis (FEA) to design a reinforced lower "skirt"—a cylindrical support welded to the bottom head that secures the vessel safely to a heavy concrete foundation using massive anchor bolts.

P: Jaki rodzaj badań NDT (Badania niezniszczające) jest wymagany dla tych kolumn?

A: Ze względu na wysokie ryzyko związane z usterkami granicznych ciśnienia producenci muszą przeprowadzić 100% badań radiograficznych (RT) na wszystkich spawaniach wzdłużnych i obwodowych,w połączeniu z badaniem hydrostatycznym na zwykle 10,3 razy maksymalne dopuszczalne ciśnienie robocze (MAWP).

Czy obecnie opracowujesz arkusz specyfikacji technicznej dla nadchodzącego projektu kolumny procesowej lub potrzebujesz pomocy w dostosowaniu rysunków reaktorów wieży do wymagań sekcji VIII ASME?