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专利号: 2023107284639
申请人: 齐鲁工业大学(山东省科学院)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种糠醛管式反应器的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)确定物料加热温度和停留时间,根据物料参数计算蒸汽的流量和反应器的直径;

(2)假设物料经过物料加速加热区后温度加热到Tm1,根据温度Tm1进行热量恒算,得到物料加速加热区内的蒸汽平均温度;

(3)计算物料经过物料加速加热区的雷诺数,根据雷诺数计算得到物料加速加热区的高度;

(4)重复步骤(2)‑(3),依次计算匀速加热一阶段、匀速加热二阶段、匀速加热反应阶段、等温匀速反应阶段的各个高度;

(5)计算糠醛管式反应器的总高度,并对高度进行取整;

所述一种糠醛管式反应器的设计方法所使用的糠醛管式反应器,包括反应管本体,所述反应管本体的一端设置蒸汽入口,另一端设置物料出口,所述反应管本体靠近蒸汽入口的侧壁上设置物料入口;所述反应管本体内从下至上依次分为物料加速加热区和物料匀速加热区,所述物料匀速加热区从下至上依次分为匀速加热一阶段、匀速加热二阶段、匀速加热反应阶段、等温匀速反应阶段。

2.如权利要求1所述的糠醛管式反应器的设计方法,其特征在于,所述蒸汽入口通过鼓风机与蒸汽管道相连,所述物料出口与旋风分离器相连,所述物料入口与物料输送装置相连。

3.如权利要求1所述的糠醛管式反应器的设计方法,其特征在于,步骤(1)中,所述蒸汽的流量根据能量守恒公式进行计算:式中, 为物料处理量; 为水的比热容; 为物料比热容; 为物料出口温度; 为物料入口温度;L为蒸汽流量; 为进口蒸汽比焓; 为出口蒸汽比焓。

4.如权利要求1所述的糠醛管式反应器的设计方法,其特征在于,步骤(1)中,所述反应器的直径按照以下公式计算:式中,L为蒸汽流量; 为入口蒸汽的比容;D为反应器直径; 为入口蒸汽的速度。

5.如权利要求1所述的糠醛管式反应器的设计方法,其特征在于,步骤(2)中,根据得到的物料的蒸汽平均温度查询水蒸气的物性参数,所述物性参数包括比容、动力粘度和导热系数。

6.如权利要求5所述的糠醛管式反应器的设计方法,其特征在于,步骤(3)中,根据水蒸气的物性参数和计算雷诺数,所述雷诺数包括初始雷诺数和沉降雷诺数。

7.如权利要求6所述的糠醛管式反应器的设计方法,其特征在于,步骤(3)中,根据沉降雷诺数计算得到该区域内的体积传热系数,然后根据以下公式得到该区域的反应器的高度:式中,Q为该区域内的反应器的传热量, 为体积传热系数,D为反应器的直径,H为该区域内的反应器的高度, 为该区域内的蒸汽温差。

8.如权利要求1所述的糠醛管式反应器的设计方法,其特征在于,等温匀速反应的高度用来满足颗粒经过匀速反应区的停留时间。

9.如权利要求1所述的糠醛管式反应器的设计方法,其特征在于,所述步骤(4)中,所述匀速加热一阶段、匀速加热二阶段、匀速加热反应阶段、等温匀速反应阶段的各个高度的计算过程中的雷诺数计算仅包括沉降雷诺数计算。