大流量小空间气液混合设备的研制——硝酸铵高压管式反应器

作者/来源：刘孝弟，崔晓兰，李兵科（北京航天动力研究所，北京100076）   日期： 2006-01-09   点击率：3916

1  概述     通常的化工工艺流程可以简单地描述为：各种不同介质（包括固体——有时为流动粉体，液体，气体，各种混合物）在一定的压力、温度、浓度等条件下进行混合、反应、分离、浓缩、成型、结晶、干燥的过程。 一般来说，提高反应速度，可以缩短反应介质的停留时间，进而减小反应设备尺寸，节省投资，或使单位容积设备生产能力增大；提高反应效率，可以增加单程收率，降低运行成本，提高经济效益。因此，在其他工艺条件不变的情况下，尽可能地提高反应速度和反应效率，是化工工艺人员和化工设备设计者追求的目标。在很多情况下，为了提高反应速度和反应效率，在多种介质参加化学反应的过程中，最大限度地提高反应物的混合强度和效率，提高反应压力、反应温度、反应物浓度，都是提高反应速率的重要手段。在本文介绍的“高压管式反应器”设计所涉及的技术范畴内，我们只讨论混合强度和效率。     在工程设计中，为了达到较高的混合强度和效率，通常是采取各种措施增大液相、固相介质的反应面积，增加反应介质之间的相对运动速度。当然，提高介质的相对运动速度往往有很多限制条件，例如：反应速度的提高要以压力的损失作为代价，有时工艺上是不允许的；同时，速度的提高也会引起物理侵蚀的增加，降低设备的运行周期。特别是对含有固形物介质的工况尤其要引起重视，例如在煤的加压气化（包括水煤浆的加压气化和煤粉的加压气化）工艺中，这一点表现得特别明显。因此，增加反应介质的反应面积就显得非常重要，典型的工程方案有以下几种形式。     （1）在液—固、气—固反应过程中，通过对固相介质的破碎....