Trung Quốc Nhà sản xuất lò phản ứng chất lỏng rắn

Nhà sản xuất lò phản ứng chất lỏng rắn Trung Quốc

Trả lời câu hỏi cốt lõi:Lò phản ứng rắn-lỏng của Công ty TNHH Công nghệ Thạch Gia Trang Zhengzhong cung cấp gì cho các nhà máy hydro hóa và hóa chất tinh khiết?Công ty TNHH Công nghệ Thạch Gia Trang Zhengzhong (Trung tâm Enamel) chế tạo các lò phản ứng rắn-lỏng đưa chất xúc tác hoặc chất phản ứng rắn tiếp xúc với chất lỏng và thường là khí, bao gồm các bình hydro hóa bùn, lò phản ứng tầng nhỏ giọt, bình ba pha khuấy trộn và thiết bị kết tinh. Nhiệm vụ dao động từ 0,1 đến 15 MPa và 20 đến 300°C trong 316L và Hastelloy với lượng chất xúc tác từ 5 đến 30 phần trăm, với thiết kế tập trung vào huyền phù, chuyển khối và tách chất xúc tác sạch thay vì chỉ áp suất.

1. Chế độ tiếp xúc rắn-lỏng

Bốn cấu hình xử lý chất rắn trong chất lỏng, mỗi cấu hình có cơ chế tiếp xúc khác nhau:

• Lò phản ứng bùn:Chất xúc tác hoặc chất phản ứng rắn lơ lửng trong chất lỏng bằng cách khuấy trộn ở hoặc cao hơn tốc độ vừa lơ lửng, với khí được phun ra khi cần hydro hóa. Lò phản ứng là một bình có khuấy trộn với một tuabin hoặc cánh quạt có kích thước phù hợp để tạo huyền phù và phân tán khí, mang lại khả năng truyền khối lượng lớn nhưng sau đó phải lọc bùn. Nó phù hợp với các hóa chất tốt và quá trình hydro hóa trong đó chất xúc tác rẻ và mẻ sản xuất ngắn, đồng thời công suất cánh quạt từ 0,5 đến 5 kW mỗi m3 thiết lập tiếp điểm.
• Lò phản ứng nhỏ giọt:Chất lỏng và khí chảy xuống qua lớp xúc tác cố định ở áp suất 1 đến 15 MPa, với chất xúc tác cố định nên không có bước tách, chỉ xử lý đầu ra chất lỏng và khí. Được sử dụng để hydro hóa và xử lý hydro quy mô lớn, nó tránh được quá trình lọc bùn nhưng yêu cầu phân phối chất lỏng đồng đều để tránh các vùng khô và kênh dẫn làm mất tính chọn lọc. Lò phản ứng là một thùng chứa được đóng gói với bộ phận phân phối được thiết kế cẩn thận và một giá đỡ để giữ lớp phản ứng mà không có sự di chuyển của các hạt mịn.
• Tàu ba pha có khuấy trộn:Đối với các phản ứng cần trộn mạnh và cần khí, một bình khuấy có bộ phun khí và vách ngăn sẽ tạo ra sự tiếp xúc có thể kiểm soát được, biểu thị bằng kLa từ 30 đến 250 mỗi giờ, với cánh quạt và bộ phun khí được chọn sao cho khả năng giữ khí từ 5 đến 30 phần trăm là đồng đều. Đây là công cụ linh hoạt của quá trình hydro hóa hóa học tinh tế, trong đó cùng một bình chạy các sản phẩm khác nhau và lô được thay đổi bằng cách làm sạch và nạp lại thay vì thiết kế lại.
• Chất kết tinh và kết tủa:Trong trường hợp chất rắn là sản phẩm, lò phản ứng kiểm soát quá trình tạo mầm và tăng trưởng bằng cách làm mát, bay hơi hoặc bổ sung chất chống dung môi, với cánh quạt và thời gian lưu trú được thiết lập để tăng kích thước tinh thể mong muốn và tránh sự kết tụ. Bình là một thiết bị kết tinh được khuấy trộn hoặc tuần hoàn với nhiệt độ xác định và đặc tính siêu bão hòa, đồng thời thiết kế tuân theo động học kết tinh, vì kích thước và độ tinh khiết của tinh thể được đặt bên trong lò phản ứng chứ không phải trong bộ lọc.

2. Kỹ thuật lò phản ứng chất lỏng rắn

Nhiệm vụ chất lỏng rắn gây căng thẳng huyền phù và tách biệt. Bốn câu trả lời được áp dụng:

• Huyền phù và trộn:Chất rắn phải ở trong chất lỏng, do đó cánh quạt chạy bằng hoặc cao hơn tốc độ vừa lơ lửng và hình dạng giữ kích thước hạt trung bình Sauter trong vùng hoạt động. Trộn quá ít sẽ làm rơi chất xúc tác xuống sàn và mất khả năng chuyển hóa; quá nhiều sẽ làm các hạt dễ vỡ và ăn mòn bánh công tác. Đối với khí-lỏng-rắn, bộ phun và cánh quạt được kết hợp với nhau để lượng khí giữ lại đồng đều và sự truyền khối chứ không phải áp suất sẽ hạn chế tốc độ. Trộn là trái tim của lò phản ứng rắn-lỏng và được xác định từ hạt và động học.
• Chất xúc tác và tách chất rắn:Lò phản ứng bùn phải tạo ra chất lỏng trong suốt và chất xúc tác có thể thu hồi được, vì vậy bình được thiết kế có đáy thoát nước và có kế hoạch tách, lọc hoặc ly tâm để không làm nhiễm bẩn sản phẩm. Các luống nhỏ giọt tránh điều này bằng cách cố định chất xúc tác, nhưng chúng cần thức ăn sạch để tránh bịt kín đáy. Chi phí phân tách, thường bị bỏ qua, có thể vượt quá chi phí của lò phản ứng, vì vậy nó được thiết kế cùng với lò phản ứng, không được thêm vào sau.
• Vật liệu mài mòn và hóa học:Chất xúc tác làm mòn thành, cánh quạt và vòng đệm, đồng thời hóa học có thể ăn mòn hoặc hydro hóa, vì vậy 316L hoặc Hastelloy được sử dụng với các cạnh cánh quạt cứng và các chi tiết chống xói mòn. Quá trình hydro hóa trong môi trường axit cần có Hastelloy hoặc bình lót, và các vòng đệm phải tồn tại được cả trong môi trường hóa học và khí. Việc lựa chọn vật liệu tuân theo bùn và khí, được ghi trong hồ sơ với giới hạn hao mòn đã nêu.
• Truyền nhiệt trong môi trường đặc:Quá trình hydro hóa và nhiều phản ứng tạo bùn đều tỏa nhiệt và bùn có độ nhớt cao hơn chất lỏng nguyên chất, do đó sự truyền nhiệt giảm khi lượng chất rắn tăng lên. Vỏ hoặc cuộn dây có kích thước phù hợp với điều kiện có tải, không phải chất lỏng sạch, có bề mặt neo hoặc cạo ở nơi có độ nhớt cao. Do tốc độ được thiết lập bằng cách loại bỏ nhiệt ở chế độ tỏa nhiệt nên diện tích truyền nhiệt và chiến lược điều khiển được thiết kế từ phép đo nhiệt lượng phản ứng, không được giả định từ mối tương quan chất lỏng sạch.

Ma trận so sánh lò phản ứng rắn-lỏng

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Hỏi: Sự khác biệt giữa lò phản ứng bùn và lò phản ứng nhỏ giọt là gì?

Trả lời: Lò phản ứng bùn làm đình chỉ các hạt chất xúc tác trong chất lỏng bằng cách khuấy trộn và phun khí khi cần thiết, mang lại sự truyền khối tuyệt vời nhưng tạo ra bùn phải được lọc để thu hồi chất xúc tác và làm trong sản phẩm. Một lò phản ứng tầng nhỏ chảy chất lỏng và khí xuống qua lớp xúc tác cố định, tránh sự phân tách hoàn toàn nhưng yêu cầu phân phối đồng đều để ngăn chặn các vùng khô và tạo kênh. Bùn phù hợp với quá trình hydro hóa hóa học tinh tế với chất xúc tác rẻ tiền và thời gian sản xuất ngắn; tầng nhỏ giọt phù hợp với quá trình hydro hóa quy mô lớn trong đó lợi ích không phân tách lớn hơn thách thức phân phối.

Hỏi: Tại sao tốc độ tạm dừng lại quan trọng trong lò phản ứng bùn?

Trả lời: Dưới tốc độ vừa lơ lửng, chất xúc tác lắng xuống sàn và bị mất đi trong phản ứng, làm giảm quá trình chuyển hóa và lãng phí chất xúc tác, trong khi ở trên tốc độ đó, các hạt được giữ trong chất lỏng nơi chúng tiếp xúc với chất phản ứng và khí. Bánh công tác có kích thước để đạt được tốc độ đó với biên độ và hình dạng giữ kích thước hạt trong vùng hoạt động. Chạy quá xa sẽ gây lãng phí điện năng và làm cắt các hạt dễ vỡ, do đó tốc độ được đặt theo tốc độ lắng của hạt và động học chứ không phải đoán trước.

Hỏi: Chất xúc tác được tách ra như thế nào sau quá trình hydro hóa bùn?

Trả lời: Bùn được xả hết và đưa đi lọc hoặc ly tâm để thu hồi chất xúc tác và làm trong sản phẩm, đồng thời bình được thiết kế có đáy thoát nước hoàn toàn và kế hoạch phân tách không làm nhiễm bẩn mẻ. Việc phân tách thường có chi phí lớn hơn so với chính lò phản ứng, do đó, nó được chỉ định cụ thể cho lò phản ứng: loại chất xúc tác, loại bộ lọc và quy trình làm sạch được chọn cùng nhau để sản phẩm đáp ứng thông số kỹ thuật và chất xúc tác có thể thu hồi hoặc xử lý an toàn.

Hỏi: Người mua nên xác minh điều gì khi tìm nguồn cung ứng lò phản ứng rắn-lỏng?

A: Bốn kiểm tra. Chế độ tiếp xúc: xác nhận bùn, tầng nhỏ giọt hoặc khuấy trộn phù hợp với chất xúc tác và sơ đồ tách, với cơ sở phân phối hoặc huyền phù đã nêu. Trộn: yêu cầu thông số kỹ thuật của cánh quạt và cơ sở vừa treo hoặc kLa, vì chuyển đổi bộ tiếp điểm. Vật liệu: đối với bùn mài mòn hoặc ăn mòn cần 316L hoặc Hastelloy với các cạnh được làm cứng và cho phép xói mòn, và các vòng đệm được xếp hạng cho khí. Tài liệu: hồ sơ được giao phải bao gồm chứng chỉ vật liệu, trình độ quy trình hàn, kiểm tra thủy tĩnh ở áp suất thiết kế gấp 1,3 lần, NDE của đường nối cũng như quy trình tách và làm sạch với kế hoạch xử lý chất xúc tác.