序批式反应器五个阶段

厌氧序批式反应器ASBR的基本原理

厌氧序批式反应器是20世纪90年代美国Iowa州立大学RichardRDague教授

提出并发展起来的一种新型高效厌氧反应器，它能使污泥在反应器内的停留时间SRT大大延长，增加反应的污泥浓度，并能够进行充分的泥水混合，从而提高了厌氧污泥的处理能力，越来越受到各国学者的关注。

ASBR的基本操作

厌氧序批式反应器的操作过程包括进水、反应、沉淀、排水4个阶段。也有

设置空转阶段，系指本周起出水结束到下一周期进水开始质检的时间间隔，可根据具体水质及处理要去进行取舍。

进水阶段：废水进入ASBR反应器，同时由生物气、液体再循环搅拌或机械进行搅拌，基质浓度迅速增加，根据Monod动力学方程，微生物代谢速率也相应增大，直到进水完毕达到最大值。进水体积由下列因素决定：设计的HRT、有机负荷OLR及预料的污泥床沉降特性等。

反应阶段：该阶段是有机物转化为生物气的关键步骤，所需时间由下列参数决定：基质特征及浓度，要求的出水质量、污泥的浓度，反应的环境温度等，其中搅拌对COD去除率及甲烷产量的影响，在颗粒成长过程中的有重要作用。 沉淀阶段：停止搅拌，让生物团在禁止的条件下沉降，形成低悬浮固体的上清液。反

厌氧序批式反应器ASBR的基本原理

厌氧序批式反应器是20世纪90年代美国Iowa州立大学RichardRDague教授

提出并发展起来的一种新型高效厌氧反应器，它能使污泥在反应器内的停留时间SRT大大延长，增加反应的污泥浓度，并能够进行充分的泥水混合，从而提高了厌氧污泥的处理能力，越来越受到各国学者的关注。

ASBR的基本操作

厌氧序批式反应器的操作过程包括进水、反应、沉淀、排水4个阶段。也有

设置空转阶段，系指本周起出水结束到下一周期进水开始质检的时间间隔，可根据具体水质及处理要去进行取舍。

进水阶段：废水进入ASBR反应器，同时由生物气、液体再循环搅拌或机械进行搅拌，基质浓度迅速增加，根据Monod动力学方程，微生物代谢速率也相应增大，直到进水完毕达到最大值。进水体积由下列因素决定：设计的HRT、有机负荷OLR及预料的污泥床沉降特性等。

反应阶段：该阶段是有机物转化为生物气的关键步骤，所需时间由下列参数决定：基质特征及浓度，要求的出水质量、污泥的浓度，反应的环境温度等，其中搅拌对COD去除率及甲烷产量的影响，在颗粒成长过程中的有重要作用。 沉淀阶段：停止搅拌，让生物团在禁止的条件下沉降，形成低悬浮固体的上清液。反

本 科 毕 业 设 计 (论 文)

管式反应器设计

Design of Tubular Reactor

学 院： 机械工程学院 专业班级： 过程装备与控制工程 学生姓名： 学 号： 指导教师：

2013年 6月

毕业设计（论文）中文摘要

管式反应器设计 摘 要：这篇论文主要介绍管式反应器机械计算等相关的设计过程。本毕业设计中，通过对该设备设计的相关的国家标准和行业标准的学习，独立的设计了管式反应器。管式反应器一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。管式反应器是一种适用于强放热反应的反应设备。设计的内容主要是：根据给出的工艺参数选择合适的结构类型，然后根据已经选定的型式按照国家标准和行业标准对设备的换热管、折流板、定距管、管箱等零部件进行设计，该设备主要由筒体、管箱、支座、换热管、折流板、管板及接管、法兰等组成。通过对该管式反应器的设计，进而熟悉和了解化工设备设计的一般方法和步骤，熟悉和了解化工设备相关设计标准

毕业论文

题 目 管式反应器操作与控制

专 业 应用化工生产技术 年 级 姓 名

指导教师

定稿日期：2013年 5月 25日

目录

一、管式反应器的概述····································1 二、管式反应器的特点····································2 三、管式反应器的分类····································3 四、管式反应器的日常维护································5 五、管式反应器故障分析及处理····························5 六、关于管式反应器的计算································7 七、管式反应器生产实例··································12 八、相关习题·······························

2.3 反应器的设计计算

反应器的机械设计遵照AS1210（无明火压力容器）标准。反应器将由低合金铬钢制成，用矿渣棉保温，由圆柱裙座和水泥地基支撑。 2.3.1 列管数的计算

本设计采用的列管规格为φ32?3.5mm，长度为3米，催化剂堆积高度为2.8米，催化剂的类型为:五氧化二钒和二氧化钛,载体为6mm瓷球，支撑方式为金属丝网和夹环[18]。

根据《化工设计项目设计手册》可知，类列管的烃负荷为340g/（管*h）。 根据物料衡算可知烃进料为6622Kg/h 则所需的列管数为：6622/0.34=19476.5根 即需要列管19480

列管以正三角形排列,管心距为40mm 根据公式： NT=3a(a+1)+1

NT----排列在六边形内的列管数 a------六边形的层数 设 a=78 NT =3×78×(78＋1)＋1=18487

设每个弓形排列列管数为172根，则弓形部分列管排列数为： 172×6=1032根；

总计：18487+1032=19519根，但因为反应器中间部位的三圈管子作为支撑，并不进行反应，所以在进行排列时要减去这三圈管数，

反应器吊装

目 录

1.0 工程概述 ..................................................................................... 1 2.0 主要人员职责 ........................................... 错误！未定义书签。 3.0 编制依据： ................................................................................. 1 4.0 吊装实物量 ................................................................................. 2 5.0 吊装原则 ..................................................................................... 2 6.0 吊装平面布置（见平面布置图） .............................................

4 管式反应器

4.1在常压及800℃等温下在活塞流反应器中进行下列气相均相反应：

C6H5CH3?H2?C6H6?CH4

在反应条件下该反应的速率方程为：

式中CT及CH分别为甲苯及氢的浓度，mol/l，原料处理量为2kmol/h，其中甲苯与氢的摩尔比等于1。若反应器的直径为50mm，试计算甲苯最终转化率为95%时的反应器长度。

解：根据题意可知甲苯加氢反应为恒容过程，原料甲苯与氢的摩尔比等于1，即：

0.5r?1.5CTCH,mol/l.s

CT0?CH0，则有：CT?CH?CT0(1?XT)

示中下标T和H分别代表甲苯与氢，其中：

pT00.5?1.013?105?33CT0???5.68?10kmol/mRT8.314?103?1073FT0?Q0CT0?2/2?1kmol/h?0.278?10?3kmol/s

所以，所需反应器体积为：

Vr?Q0CT0??0.278?10XT0XTdXdXTT?Q0CT0?0.501.5C1.51.5CTCHT0.95?3?0dXT(1?0.95)?2.5?13?0.4329??3.006m1.5(5.68?10?3)1.5(1?XT)1.51.5?1所以，

3.006?1531.1m2反应器的长度为

第二章 理想流动反应器

研究反应器中的流体流动模型是反应器选型、设计和优化的基础。 根据流体流动质点的返混情况｛非理想流动模型

本章主要介绍理想流动模型的反应器，包括平推流反应器和全混流反应器。 §2.1反应器流动模型

反应器中流体流动模型是相对连续过程而言的。

间歇反应器：反映温度、浓度仅随时间而变，无空间梯度

所有物料质点在反应器内经历相同的反应时间

连续反应器：停留时间相同：平推流反应器（图示） 停留时间不同：全混反应器 （图示） 一、理想流动模型

1、平推流模型 活塞流或理想置换模型

特点：沿物流方向，反应混合物T、C不断变化，而垂直于物流方向的任一截面（称径向平面）上物料的所有参数，如：C、T、P、U等均相同。

总而言之，在定态情况下，沿流动方向上物料质点不存在返混，垂直于流动方向上的物料质点参数相同。

实例：长径比很大，流速较高的管式反应器。

2、全混流模型 理想混合或连续搅拌槽式反应器模型

特点：在反应器中所有空间位置的物料参数（C、T、P）都是均匀的，而且等于物料在反应器出口处的性质。

实例：搅拌很好的连续搅拌槽式反应器。 关于物料质点停留时间的描述： ① 年龄：指反应物料质

微流控反应器制备纳米磷酸铁锂相关研究进展

微流控反应器是利用精密加工技术制造的、特征尺寸在10~1000微米之间的微型反应器。微反应器有着极好的传热和传质能力，可以实现物料的瞬间均匀混合和高效的传热，因此许多在常规反应器中无法实现的反应都可以微反应器中实现。但是微反应器最大的缺点是固体物料无法通过微通道，如果反应中有大量固体产生，微通道极易堵塞，导致生产无法连续进行。目前这一问题主要是通过改进反应器的设计来解决。例如拜耳-埃尔费尔德微技术公司开发的阀式混合器（反应器）可以用于快速沉淀反应，基于这一技术，拜耳公司成功开发了商业化生产工艺，用于生产高性能的纳米材料。纳米材料在能源领域也有着广阔的应用，但是在纳米材料产业化过程中，能够大规模生产并且可控的手段并不多，而微反应器能够同时满足以上两个条件，未来将在能源领域有巨大的应用前景。

南京工业大学材料学院杨晖老师课题组首次利用微反应器在能源领域开展了大量的研究，相关研究成果发表在Chemical Communication (2013)49:5396-5398；Journal of Materials Chemistry A(2013)1:10429-10435；Rsc Advances(2014

A S P E N L U S反应器模

拟教程

文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

简介

什么是Process Flowsheet

Process Flowsheet（流程图）可以简单理解为设备或其一部分的蓝图.它确定了所有的给料流,单元操作,连接单元操作的流动以及产物流.其包含的操作条件和技术细节取决于Flowsheet的细节级别.这个级别可从粗糙的草图到非常精细的复杂装置的设计细节.

对于稳态操作,任何流程图都会产生有限个代数方程。例如，只有一个反应器和适当的给料和产物，方程数量可通过手工计算或者简单的计算机应用来控制。但是，当流程图复杂程度提高，且带有很多清洗流和循环流的蒸馏塔、换热器、吸收器等加入流程图时，方程数量很容易就成千上万了。这种情况下，解这一系列代数方程就成为一个挑战。然而，叫做流程图模拟的电脑应用专门解决这种大的方程组，Aspen PlusTM，ChemCadTM，PRO/IITM。这些产品高度精炼了用户界面和网上组分数据库。他们被用于在真是世界应用中，从实验室数据到大型工厂设备。

流程模拟的优点

在设备的三个阶段都很有用：研究&发展，设计，生产。在研究&发展阶段，可用来节省实验室实验和设备试运行；