缺点
螺旋流动，有自冲刷作用， 适于处理粘性和易结垢流体。
承压能力差（P<1MPa，t<500ºC）
损坏后检修困难。
d.翅片式换热器
• （1）板翅式换 热器
• 结构：在两块平 行的薄金属板之 间，夹入波纹状 或其形状的金属 翅片，并用侧封 条将其两侧封死， 即构成一个换热 单元。
优点： • 传热效率高，传热系数比管壳式换热器大3~10
1、反应器
• 吨位重，直径大，管束多，外挂设备多 • 制作周期长 • 现场制作工作量大，安装难度高 • 运输难度大，超宽、超重、超高 • 是全套装置的核心，供货及安装是制约
工程进度的关键节点
2、换热器
沉浸式蛇管换热器
管式换热器
间壁式换热器 板式换热器
喷淋式换热器
套管换热器 列管换热器 夹套式换热器
• 缺点：当管束与壳体的壁温或材料的线 膨胀系数相差较大时，壳体和管束中将 产生较大的热应力。
（2）浮头式换热器
• 优点：管间和管内清洗方便，不会产 生热应力；
• 缺点：结构复杂，造价比固定管板式 换热器高，设备笨重，材料消耗量大， 且浮头小盖在操作中无法检查，制造 时对密封要求较高。
• 适用于壳体和管束之间温差较大或壳 程介质易结垢的场合。
丙烯酸工艺及设备简要介绍
一、氧化反应系统简介
• 丙烯、空气和水蒸汽按一定配比通过催化剂床层，一定温 度下进行气相非均相氧化反应。借助水蒸汽的稀释作用来 防止爆炸并抑制副反应的发生。丙烯在第一反应器内被氧 化成丙烯醛，丙烯醛又进一步在第二反应器内被氧化成丙 烯酸，通称为“两步氧化法”。
• 反应产物经E-106冷却、C-110塔吸收为粗丙烯酸溶液。 • R-101、R-102两台固定床反应器，其附属设备有熔盐（媒
液层；气体则在压强差的推动下，自塔底向上
依次穿过各塔板上的液层上升至塔顶排出。气、
液在塔内逐板接触进行质、热交换，两相组成
沿塔高呈阶跃式变化。
气体
DJ 塔盘
新型塔板、填料
板式塔
塔板类型
穿流式塔板：塔板间没有降液管，气、 液两相同时由塔板上的孔道或缝隙逆 向穿流而过，板上液层高度靠气体速 度维持。这种塔板结构简单，生产能 力较大，但板效率及操作弹性不及溢 流塔板。
油）泵、电加热器、调节阀、冷却器等。
丙烯、空气、蒸汽
催化剂
产物 丙烯酸反应器简图
二、精制工艺流程简介
• 采用三塔流程 • 1、C-210轻组份分馏塔，通过共沸蒸馏
的方法把水和醋酸从丙烯酸中分离出去 。 • 2、C-220醋酸塔，脱除醋酸。 • 3、C-230丙烯酸精制塔，制得合格丙烯
酸。
精制C-210塔工艺流程简图
筛孔塔板（ Sieve Tray ）
筛孔塔板：是结构最简单的一种板型。对筛孔塔板的研究， 较好地解决了有关筛板效率，流体力学性能以及塔板漏液 等问题，获得了成熟的使用经验和设计方法，使之逐渐成 为应用最广的塔板类型之一。
谢谢各位
固定管板式 U型管 浮头式
螺旋板式换热器 平板式换热器
板翅式换热器 翅片式换热器
翅片管换热器
a.管式换热器
管式换热器特点
• 管式换热器虽然在换热效率、结构紧凑性和单位传热
面积的金属消耗量等方面都不如其它新型换热器，但 它具有结构坚固、可靠、适应性强、易于制造、能承 受较高的操作压力和温度等优点。在高温、高压和大 型换热器中，管式换热器仍占绝对优势，是目前使用 最广泛的一类换热器。
穿流式塔板常见的板型有筛孔式、栅 板式、波纹板式等。
液相 气相
泡罩塔板（ Bubble-cap Tray ）
泡罩塔板1813年在工业上应用，其主 要元件由升气管和泡罩构成，泡罩安装 在升气管顶部，泡罩底缘开有若干齿缝， 升气管顶部应高于泡罩齿缝的上沿，以 防止液体从中漏下。
液体横向通过塔板经溢流堰流入降液管。气体则沿升气管上升折流经泡 罩齿缝分散进入液层，形成两相混合的鼓泡区。 由于有升气管，泡罩塔板即使在低气速下操作也不致产生严重的漏液。 泡罩塔板操作稳定，弹性大，缺点是结构复杂，造价高，塔板压降大， 生产强度低，近几十年逐渐被筛孔塔板、浮阀塔板等所取代。
• 这类换热器是目前应用最为广泛的换热设备。
• 间壁式换热器的一种主要形式，又称管壳式换热器。 传热面由管束组成，管子两端固定在管板上，管束 与管板再封装在外壳内。两种流体分管程和壳程。
列管式换热器
优点
结构坚固，对压力和温度的 适用范围大。
管内清洗方便，清洁流体宜 走壳程。
缺点
处理量大。
传热效率、结构紧凑性、 单位换热面积的金属耗 量等不如新型换热器。
管壳式换热器分类
• 固定管板式换热器：壳体和管束的壁温 相差较大时，会产生加大的热应力。
• U形管式换热器：壳体和管束的壁温相差 较大时，不会产生加大的热应力。
• 浮头式换热器：（同上）
（1）固定管板式换热器
• 优点：结构简单、紧凑、能承受较高的 压力，造价低，管程清洗方便，管子损 坏时易于堵管或更换。
溶剂
后自塔底排出；气体在压强差推动下穿过填
料层的空隙，由塔的一端流向另一端。气液
在填料表面接触进行质、热交换，两相的组
成沿塔高连续变化。
气体
规整填料 塑料丝网波纹填料
散装填料 塑料鲍尔环填料
填料塔
2、板式塔
在圆柱形壳体内按一定间距水平设置若干层塔
溶剂
板，液体靠重力作用自上而下流经各层板后从
塔底排出，各层塔板上保持有一定厚度的流动
喷射泵适合处理强腐 蚀性、含有机械杂质以 及带有水蒸气的气体， 但其效率比较低，仅为 10%~25%。
4、塔类
• 设备分类： 1、连续接触式（微分接触
式）－填料塔 2、逐级接触式－板式塔
1、填料塔
圆柱形壳体内装填一定高度的填料，液体经
塔顶喷淋装置均匀分布于填料层顶部上，依
靠重力作用沿填料表面自上而下流经填料层
（1）套管式换热器
• 它是由两种不同大小直径的管子组装成 同心管，两端用U形弯管将它们连接成排， 并根据实际需要，排列组合形成传热单 元，换热时，一种流体走内管，另一种 流体走内外管之间的环隙，内管的壁面 为传热面，一般按逆流方式进行换热。 两种流体都可以在较高的温度、压力、 流速下进行换热。
b列管式换热器（管壳式换热器）
低
c、真空泵
• 1.水环式真空泵
水环式真空泵简称水环泵， 如图所示，它由圆柱形泵壳、 偏心安装的叶轮和有吸、排 气口的端盖等组成。
水环泵的效率比较低，一般 30%左右，所产生的最大真 空度为83kPa，由于水环泵没 有阀门和摩擦面，适用于抽 除含尘气体等。
2、真空喷射泵
喷射真空泵简称喷射 泵，其结构如图所示，由 喷嘴、混合室和扩压器组 成。其原理是利用工作介 质作高速流动时静压能和 动压能之间相互转换所形 成的真空来实现气体的吸 送目的。
离心风机、离心压 缩机
轴流式通风机
往复式压缩机
罗茨风机、液环压 缩机
a、离心泵
• 离心泵的基 本构造是由 六部分组成 的，分别是： 叶轮，泵体， 泵轴，轴承， 密封环，填 料函。
b、屏蔽泵
屏蔽电泵的电动机和泵构成一个整体。定子的内表面和转子的外表 面有非导磁性的耐腐蚀金属薄板密封焊接，使定子绕组和转子铁芯与输 送液体完全隔开，不会受到输送液的浸蚀。输送不结晶、不凝固、无颗 粒的小于150度的介质。另外，叶轮与转子装在一根轴上，由电机前后2 个轴承支撑。整个转子体浸没在输送液中，没有接液部与外界贯通的转 动零部件，因而是一种绝对无泄漏的结构。
B-611
P-215 P-201 C-210
E-212
E-213
D-211
P-216
E-211 P-213Leabharlann P-211 LLP P-210
C-220 T-203
三、丙烯酸装置设备类型
• 反应器：氧化反应器、废燃反应器、 酯化反应器
• 换热器类 • 通用机械（化工泵、风机） • 塔类设备 • 储罐类 • 化工机械
U形管式换热器
• 应用： • 适用于管、壳壁温差较大或壳程介质
易结垢需要清洗，又不适宜采用浮头 式和固定管板式的场合。特别适用于 管内走清洁而不易结垢的高温、高压、 腐蚀性大的物料。
C、螺旋板式换热器：换热表面由两块金属板卷制而成，
螺旋板式换热器
优点
结构紧凑，单位体积 传热面积大。
两种流体都能以高速流 动，传热效率高。
●电机与泵一体，采用积木式结构，非常紧凑，所以体积小、重量轻、 占地面积小，在安装方面无须熟练技术。
●因无冷却电机风扇，所以运转声音很小。 ●主要维护只是更换轴承，所以减少了运行成本。
几种屏蔽泵对比
日机装
轴承 石墨
屏蔽套
轴监器
故障率
316
机械式
较高
帝国
石墨
316
绕组式
较低
海密梯克 碳化硅 哈氏合金
屏蔽电泵有如下特点：
●输送液体不会泄漏，适合于输送对人体有害的、强腐蚀性的、易燃 易爆的、昂贵的、有放射性的液体
●不会从外界吸入空气或其他东西，适合于真空系统的运行和一接触 外界空气就变质的场合；
●不需要注入润滑液和密封液，既省去了注油的麻烦，也不会污染输 送液；
●适合输送高温、高压、超低温、高熔点液体，利用这种泵无轴封的 特点来解决有轴封泵难以解决的上述特殊液体；
（3）U形管式换热器
• 结构特点：只有一块管板，管束由多根U 形管组成，管的两端固定在同一块管板， 管子可以自由伸缩。当壳体与U形换热管 有温差时，不会产生热应力。
• 优点：U形管式换热器结构比较简单、 价格便宜，承压能力强。
U形管式换热器
• 缺点：由于受弯管曲率半径的限制， 其换热管排布较少，管束最内层管间 距较大，管板的利用率较低，壳程流 体易形成短路，对传热不利。当管子 泄漏损坏时，只有管束外围处的U形 管才便于更换，内层换热管坏了不能 更换，只能堵死，而坏一根U形管相 当于坏两根管，报废率较高。