反应器操作与控制(左丹)

本教材以反应器操作与控制为项目，从认识反应器到仿真操作，利用反应装置的操作和反应器的控制来组织教学单元。全书包括认识反应过程与反应器、釜式反应器操作与控制、固定床反应器操作与控制、流化床反应器操作与控制、塔式反应器操作与控制、管式反应器操作与控制六个教学项目。教材编写体现项目驱动、任务引领，考虑工学结合的教学实施，突出反应器和反应装置的操作与控制、故障处理和维护，做到理论知识和实践技能结合，培养学生操作和控制反应器的能力。

本书可作为高等职业院校化工类专业教材，也可供从事化工生产的一线技术人员和工人参考。

 

项目一认识反应过程与反应器1

任务一评价化学反应2

【任务目标】2

【任务指导】2

【知识链接】2

知识点一化学反应的分类2

知识点二化工生产过程3

知识点三转化率、选择性、收率5

【学习检测】6

任务二化学平衡及其影响因素分析7

【任务目标】7

【任务指导】7

【知识链接】7

知识点一可逆反应与化学平衡7

知识点二化学平衡的影响因素8

知识点三化学平衡的移动原理9

知识点四化学平衡常数与平衡转化率9

【学习检测】10

任务三化学反应速率及其影响因素分析12

【任务目标】12

【任务指导】12

【知识链接】12

知识点一化学反应速率12

知识点二化学反应速率的影响因素13

知识点三均相反应动力学14

【学习检测】16

任务四认识化学反应器17

【任务目标】17

【任务指导】17

【知识链接】17

知识点一化学反应器的分类17

知识点二反应器操作方式24

【学习检测】27

项目二釜式反应器操作与控制29

任务一认识釜式反应器基本结构29

【任务目标】29

【任务指导】29

【知识链接】30

知识点一釜体31

知识点二搅拌装置32

知识点三密封装置38

知识点四传动装置40

知识点五换热装置41

知识点六反应釜内介质的选择44

知识点七釜式反应器部件48

知识点八釜式反应器的分类51

【学习检测】54

任务二釜式反应器操作与维护55

【任务目标】55

【任务指导】55

【知识链接】56

知识点一釜式反应器的操作要点56

知识点二釜式反应器的维护与保养57

【学习检测】58

任务三间歇反应釜仿真操作59

【任务目标】59

【任务指导】59

【知识链接】59

知识点一技术交底59

知识点二操作规程60

【学习检测】65

任务四水杨酸磺化反应生产69

【任务目标】69

【任务指导】69

【知识链接】69

知识点一工艺技术分析69

知识点二技术理论71

【学习检测】73

任务五操作反应釜装置73

【任务目标】73

【任务指导】73

【知识链接】74

知识点一工艺技术分析74

知识点二任务单76

【学习检测】79

项目三固定床反应器操作与控制80

任务一认识固定床反应器80

【任务目标】80

【任务指导】80

【知识链接】81

知识点一固定床反应器的分类81

知识点二固定床反应器的优缺点88

【学习检测】89

任务二认识固定床反应器用催化剂90

【任务目标】90

【任务指导】90

【知识链接】91

知识点一固体催化剂基础91

知识点二固体催化剂的失活与再生97

知识点三催化剂的运输、储藏、装填99

【学习检测】104

任务三固定床反应器操作105

【任务目标】105

【任务指导】106

【知识链接】106

知识点一固定床反应器的操作要点106

知识点二固定床反应器的维护与保养106

【学习检测】108

任务四固定床反应器仿真操作108

【任务目标】108

【任务指导】108

【知识链接】108

知识点一技术交底108

知识点二操作规程110

知识点三事故原因、现象及处理方法112

【学习检测】115

项目四流化床反应器操作与控制118

任务一认识流化床反应器118

【任务目标】118

【任务指导】118

【知识链接】119

知识点一固体流态化119

知识点二流化床反应器的结构122

知识点三流化床反应器的分类125

知识点四流化床反应器操作中常见的异常现象127

知识点五流化床反应器中流体的传质128

【学习检测】129

任务二流化床反应器仿真操作131

【任务目标】131

【任务指导】131

【知识链接】131

知识点一技术交底131

知识点二操作规程134

知识点三事故原因、现象及处理方法139

【学习检测】140

任务三流化床反应器现场操作141

【任务目标】141

【任务指导】141

【知识链接】142

知识点一技术分析142

知识点二操作规程143

【学习检测】145

项目五塔式反应器操作与控制147

任务一认识塔式反应器147

【任务目标】147

【任务指导】147

【知识链接】148

知识点一气-液相反应器148

知识点二 鼓泡塔反应器149

知识点三填料塔反应器153

【学习检测】155

任务二鼓泡塔反应器仿真操作155

【任务目标】155

【任务指导】155

【知识链接】156

知识点一生产方法及工艺路线156

知识点二工艺技术指标158

知识点三岗位操作法158

【学习检测】167

项目六管式反应器操作与控制168

任务一认识管式反应器、管式炉及裂解炉168

【任务目标】168

【任务指导】168

【知识链接】170

知识点一管式反应器的结构170

知识点二管式反应器分类及传热方式172

知识点三管式炉及管式裂解炉174

【学习检测】176

任务二管式反应器的实训操作177

【任务目标】177

【任务指导】177

【知识链接】177

知识点一工艺技术分析177

知识点二操作规程180

知识点三乙烯裂解装置工艺流程182

【学习检测】185

任务三管式反应器常见故障与维护要点186

【任务目标】186

【任务指导】186

【知识链接】187

知识点一常见故障及处理187

知识点二管式反应器日常维护要点187

【学习检测】188

参考文献189

 

本教材考虑专业教学的针对性、实用性和先进性,围绕化工专业人员所需职业能力，以培养生产一线技术应用型人才为目标,构建教学内容。全书包括认识反应过程与反应器、釜式反应器操作与控制、固定床反应器操作与控制、流化床反应器操作与控制、塔式反应器操作与控制、管式反应器操作与控制六个教学项目。

在高等职业教育中的应用化工技术、石油化工技术、精细化工技术等专业都开设有相关课程。本书可作为高等职业院校化工类专业教材,也可为从事化工生产的一线技术人员和工人培训参考。

教材编写体现项目驱动、任务引领,考虑工学结合的教学实施,突出反应器基本结构、化学反应动力学、反应装置在不同工况的操作、装置运行中的故障处理、反应器设备的日常维护,做到理论知识和实践技能结合,培养学习者操作和控制反应器的能力。同时加强对学习者分析问题、解决问题的能力训练,每一任务后均配有学习检测题,供学习者自我检测。

本教材教学过程中可以灵活安排不同任务的顺序及场所，例如,项目一中的一些理论知识可以穿插在其他项目中进行，如反应动力学、转化率可以放在项目二中的任务三中进行，认识反应器的教学内容可以放在反应器操作前进行现场教学。适用于“做中学”的教学理念。

本书由盘锦职业技术学院左丹主编并统稿。其中，项目一至项目三由盘锦职业技术学院左丹编写,项目四由盘锦职业技术学院王新、刘婷婷编写,项目五由盘锦职业技术学院崔帅、冯凌编写,项目六由盘锦职业技术学院何秀娟编写。

本教材编写过程中得到北方沥青燃料有限公司、北京东方仿真控制技术有限公司的大力支持,在此深表谢意。

由于编者水平有限,书中难免存在疏漏和不足之处,敬请读者和同行批评指正，以便修订。

编者

2019年5月