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HP40和HK40反应管状态分析

HP40和HK40反应管状态分析
HP40和HK40反应管状态分析

常用乙烯裂解炉简介.

常用乙烯裂解炉简介 ①鲁姆斯公司的SRT型裂解炉 鲁姆斯公司的SRT型裂解炉(短停留时间裂解炉)为单排双辐射立管式裂解炉,已从早期的SRT-I型发展为近期的SRT-Ⅵ型。 SRT型裂解炉的对流段设置在辐射室上部的一侧,对流段顶部设置烟道和引风机。对流段内设置进料、稀释蒸汽和锅炉给水的预热。从SRT-Ⅵ型炉开始,对流段还设置高压蒸汽过热,由此取消了高压蒸汽过热炉。在对流段预热原料和稀释蒸汽过程中,一般采用一次注入蒸汽的方式,当裂解重质原料时,也采用二次注汽。 早期SRT型裂解炉多采用侧壁无焰烧嘴烧燃料气,为适应裂解炉烧油的需要,目前多采用侧壁烧嘴和底部烧嘴联合的布置方案。底部烧嘴最大供热量可占总热负荷的70%。SRT-Ⅲ型炉的热效率达93.5%。图1—21为SRT型裂解炉结构示意图。 图1-21鲁姆斯SRT-Ⅱ型裂解炉结构示意图 ②斯通-伟伯斯特(S.W)公司的USC型裂解炉 S.W的USC裂解炉(超选择性裂解炉)为单排双辐射立管式裂解炉,辐射盘管为W型或U型盘管。由于采用的炉管管径较小,因而单台裂解炉盘管组数较多(16-48组)。每2组或4组辐射盘管配一台USX型(套管式)一级废热锅炉,多台USX废热锅炉出口裂解气再汇总送入一台二级废热锅炉。近期开始采用双程套管式废热锅炉(SLE),将两级废热锅炉合并为一级。 USC型裂解炉对流段设置在辐射室上部一侧,对流段顶部设置烟道和引风机。对流段内设

有原料和稀释蒸汽预热、锅炉给水预热及高压蒸汽过热等热量回收段。大多数USC型裂解炉为一个对流段对应一个辐射室,也有两个辐射室共用一个对流段的情况。 当装置燃料全部为气体燃料时,USC型裂解炉多采用侧壁无焰烧嘴;如装置需要使用部分液体燃料时,则采用侧壁烧嘴和底部烧嘴联合布置的方案。底部烧嘴可烧气也可烧油,其供热量可占总热负荷的60%-70%。 由于USC型裂解炉辐射盘管为小管径短管长炉管,单管处理能力低,每台裂解炉盘管数较多。为保证对流段进料能均匀地分配到每根辐射盘管,在辐射盘管入口设置了文丘里喷管。图1-22是USC型裂解炉结构示意图。 图1-22 USC型裂解炉结构示意图 ③凯洛格(Kellogg)公司的毫秒炉 凯洛格公司的毫秒炉为立管式裂解炉,其辐射盘管为单程直管。对流段在辐射室上侧,原料和稀释蒸汽在对流段预热至横跨温度后,通过横跨管和猪尾管由裂解炉底部送入辐射管,物料由下向上流动,由辐射室顶部出辐射管而进入第一废热锅炉。裂解轻烃时,常设三级废热锅炉;裂解馏分油时,只设两级废热锅炉。对流段还预热锅炉给水并过热高压蒸汽。热效率为93%。 毫秒炉采用底部大烧嘴,可烧气也可烧油。

乙烯裂解炉辐射段炉管堵塞原因分析及对策

裂解炉辐射段炉管堵塞原因分析及对策 张维祥 (中国石油吉林石化公司乙烯厂,吉林,132022) 摘要:辐射段炉管堵塞是乙烯装置裂解炉常见故障之一。文中叙述了吉化大乙烯装置裂解炉辐射段炉管堵塞的主要现象和有效的处理措施,并阐述了辐射段炉管堵塞的主要原因,为同类装置避免类似现象发生和处理提供了依据。 关键词:裂解炉;辐射段炉管;堵塞 中国石油吉林石化公司乙烯厂(以下简称吉化乙烯)始建于1993年,1996年9月一次性开车成功,原装置共有六台LSCC1-1型“门式”裂解炉(F0101~F0601),裂解原料石脑油、轻柴油、加氢尾油及循环乙烷/丙烷等,单台乙烯生产能力为60 kt/a,采用五开一备的生产方式,规模为300 kt/a 乙烯。在2001年吉化乙烯进行了一期扩能改造,新建了一台PyroCrack6型裂解炉(F0701),裂解原料为装置自产的循环乙烷及丙烷,使吉化乙烯的生产能力达到了380 kt/a。在2004年吉化乙烯进行了二期扩能改造,新建了两台PyroCrack1-1SR型“门式”裂解炉(F0801~F0901),裂解原料为石脑油、循环乙烷/丙烷,单台炉乙烯生产能力为120 kt/a,在二期改造过程中,为了实现装置生产能力达到700 kt/a的目标,结合原有六台裂解炉运行情况,2004年6月至2005年10月先后对F0101~F0601裂解炉进行了扩能改造。改造采用KTI技术,将原有LSCC1-1型炉管更换为GK-6型炉管,单台裂解炉乙烯生产能力由原来的60 kt/a提高到80 kt/a以上。改造内容包括更换辐射段炉管、对流段部分管束(高压蒸汽过热段)、底部火嘴、增加除焦罐及燃料控制系统等。2007年11月,由于裂解炉周期的影响,新建了一台裂解炉(F1001),提高了裂解炉的备用系数,保证了装置的满负荷运行。 从开车至今,裂解炉辐射段炉管在运行及升温过程中多次出现堵塞现象,给裂解炉的安全运行甚至是装置的平稳运行都带来严重威胁。下文对吉化乙烯装置裂解炉辐射段炉管堵塞的情况进行了总结分类和深入分析原因,并提出相应对策。 1.处于横跨段集合管末端的炉管堵塞 2004年至2005年F0101~F0601裂解炉改造后,两侧高温的烃/蒸汽混合物离开对流段,分别汇集到一根横跨段集合管然后进入辐射段炉管。每一根辐射段炉管进口,都装有一个临界流量文氏管(亦称文丘里管),以确保在正常的操作中有良好的流量分布。每台裂解炉有112个进口(每侧炉膛有56组),对应于112组 GK6型辐射段炉管。改造后设计运行周期为60天,但是实际运行20天左右时,多次出现处于横跨段集合管末端的炉管对应的废热锅炉出口温度迅速上涨,现场检查发现处于集合管末端的辐射段炉管上升管变得红亮(对应的下降管还是黑色的),有堵塞的迹象,虽然采取了对该组炉出口温度进行大幅度低控等措施,但不久该炉管还是会堵塞。2006年至2007年每年发生类似事件都在10次以上。 原因分析: 经过实际参数与设计参数对比发现,实际横跨压力远远低于设计值,确定原因为物料分配不均,物料

管式裂解炉及其工艺流程介绍

管式裂解炉及其工艺流程 管式裂解炉是用于烃类裂解制乙烯及其联产品的一种生产设备,为目前世界上大型石油化工厂所普遍采用。 组成 管式裂解炉是在炉管内进行烃类裂解反应的设备。主要由辐射室(炉膛)、对流室、烟囱和供给热源的喷嘴组成。燃料油从喷嘴喷到炉膛内燃烧,生成的烟气流经对流室后从烟囱排出。辐射室、对流室内均装有炉管,原料油 在炉管内加热到所需温度进行裂解反应生成裂解气(烯烃),裂解气经急冷后进入分离装置。炉管选用合金钢浇铸管。由于温度和流速对炉管内裂解反 应产品有重大的影响,因而要求严格控制炉管长度方向的温度分布及产品在炉 管内的停留时间,对炉型选择、喷嘴及炉管的布置都有特别的要求。 发展早期的管式裂解炉是沿用石油炼制工业的加热炉的结构采用横置裂解炉管的方箱炉。反应管放置在靠墙内壁处,采用长火焰烧嘴加热,炉管表面热强度低,约为85?125MJ/(mh)。20世纪50年代,裂解炉结构有较大改进,炉管位置由墙壁处移至辐射室中央,并采用短焰侧壁烧嘴加热,提高了炉管表面热强度和受热均匀性。热强度可达210MJ/(mh) 。至60年代,反应管开始由横置式改为直立吊装式,这是管式炉的一次重大技术改进。它采用单排管双面辐射加热,进一步把炉管表面热强度提高到约250MJ/(mh) ,并采用多排短焰侧壁烧嘴,以提高反应的径向和轴向温度分布的均匀性。美国鲁姆斯公司短停留时间裂解炉 (简称SRT炉)是初期立 管式裂解炉的典型装置。现在世界上大型乙烯装置多采用立式裂解反应管

种类 早年使用裂解管水平布置的方箱式炉,由于热强度低,裂解管受热弯曲,耐热吊装件安装不易,维修预留地大等原因,已被淘汰。由于裂解管布置方式和烧嘴安装位置及燃烧方式的不同,管式炉的炉型有多种。管式裂解炉种类较多,按炉型分为方箱炉、立式炉、梯台炉等;按炉管布置方式分为横管式和竖管式裂解炉;按燃烧方式分为直焰式和无焰辐射式裂解炉等。近年各国竞相发展垂直管双面辐射管式裂解炉,炉型各具特色,其中美国炉姆斯公司开发的短停留时间裂解炉采用的国家较多。 反应管材料 过去,一般采用主要成分为含镍20 %、铬25 %的HK-40合金钢作为裂解反应管材料,可耐1050 C高温。由于工艺要求进一步提高炉管表面热强度,至70年代以后又改用含镍35 %、铬25 %的HP-40合金钢,可耐1100 C 高温。反应管管径为2~7in (1in等于2.54cm ),用离心浇铸法制成,内部经机械加工平整以减少反应过程的结焦。 炉型 目前国际上应用较广的管式裂解炉有短停留时间炉、超选择性炉、林 德- 西拉斯炉、超短停留时间炉。 1 、短停留时间炉 是鲁姆斯公司在60和70年代开发的炉型(SRT),有三种:即SRT-、SRT-1 及SRT-型,其中SRT-又可分为高选择性(HS)和高生产能力(HC)两种。SRT- 型由等径管组成;SRT-及SRT-则为前细后粗的变径管,四股平行进料以

任务一 间歇操作釜式反应器设计

江西应用技术职业学院教案首页本学期授课次序授课班级15化工01班课题名称任务一间歇操作釜式反应器设计 教学目的要求 1、掌握理想流动模型及返混对反应的影响 2、掌握化学反应速率及反应动力学方程 3、掌握均相反应速率表示方式 4、掌握均相反应动力学 教学重点及难点 均相反应速率的表示方式、均相反应动力学 次序内容计划时间(min)

教学程序设计1 2 3 4 5 6 点名、回顾上节课内容 反应器流动模型 化学反应速率及反应动力学方程 均相反应速率 均相反应动力学 小结 5 25 20 15 20 5 作业: 小结: 任务一间歇操作釜式反应器设计 工作任务:根据化工产品的生产条件和工艺要求进行间歇操作釜式反应器的工艺设计预备知识:

一、反应器流动模型 (一)理想流动模型 1、理想置换流动模型 也称为平推流模型或活塞流模型。指在任一截面的物料如同活塞一样在反应器中移动,垂直于流动方向的任一横截面上所有的物料质点的年龄相同,是一种返混量为零的极限流动模型。其特点是在定态情况下,沿着物料流动方向物料的参数会发生变化,而垂直于流动方向上的任一截面的所有参数都相同,如浓度、压力、流速等。 2、理想混合流动模型 称为全混流模型。由于强烈搅拌,反应器内物料质点返混无穷大,所有空间位置物料的各种参数完全一致 3、返混及其对反应的影响 指不同时刻进入反应器的物料之间的混合,是逆向的混合,或者说是不同年龄质点之间的混合。间歇操作反应器不存在返混。其带来的最大影响是反应器进口处反应物高浓度去的消失或减低。 a 返混改变了反应器内的浓度分布,是反应器内反应物的浓度下降,反应产物的浓度上升 b 返混的结果将产生停留时间分布,并改变反应器内浓度分布。 c 不但对反应过程产生不同程度的影响,更重要的是对反应器的工程放大所产生的问题 d 降低返混程度的主要措施是分割,通常有横向分割和纵向分割两种 (二)非理想流动 实际反应器中流动状况偏离理想流动状况的原因课归纳为下列几个方面 a 滞留去的存在也称死区、死角,是指反应器中流体流动极慢导致几乎不流动的区域。 b 存在沟流与短路 c 循环流 d 流体流速分布不均匀 e 扩散 二、均相反应动力学基础 工业反应器中,化学反应过程与质量、热量和动量传递过程同时进行,这种化学反应与物理变化过程的综合称为宏观反应过程。研究宏观反应过程的动力学称为宏观反应动力学。排除了一切物理传递过程的影响得到的反应动力学称为化学动力学或本征动力学。 (一)化学反应速率及反应动力学方程

任务一-间歇操作釜式反应器设计

江西应用技术职业学院教案首页

任务一间歇操作釜式反应器设计 工作任务:根据化工产品的生产条件和工艺要求进行间歇操作釜式反应器的工艺设计预备知识:

一、反应器流动模型 (一)理想流动模型 1、理想置换流动模型 也称为平推流模型或活塞流模型。指在任一截面的物料如同活塞一样在反应器中移动,垂直于流动方向的任一横截面上所有的物料质点的年龄相同,是一种返混量为零的极限流动模型。其特点是在定态情况下,沿着物料流动方向物料的参数会发生变化,而垂直于流动方向上的任一截面的所有参数都相同,如浓度、压力、流速等。 2、理想混合流动模型 称为全混流模型。由于强烈搅拌,反应器内物料质点返混无穷大,所有空间位置物料的各种参数完全一致 3、返混及其对反应的影响 指不同时刻进入反应器的物料之间的混合,是逆向的混合,或者说是不同年龄质点之间的混合。间歇操作反应器不存在返混。其带来的最大影响是反应器进口处反应物高浓度去的消失或减低。 a 返混改变了反应器内的浓度分布,是反应器内反应物的浓度下降,反应产物的浓度上升 b 返混的结果将产生停留时间分布,并改变反应器内浓度分布。 c 不但对反应过程产生不同程度的影响,更重要的是对反应器的工程放大所产生的问题 d 降低返混程度的主要措施是分割,通常有横向分割和纵向分割两种 (二)非理想流动 实际反应器中流动状况偏离理想流动状况的原因课归纳为下列几个方面 a 滞留去的存在也称死区、死角,是指反应器中流体流动极慢导致几乎不流动的区域。 b 存在沟流与短路 c 循环流 d 流体流速分布不均匀 e 扩散 二、均相反应动力学基础 工业反应器中,化学反应过程与质量、热量和动量传递过程同时进行,这种化学反应与物理变化过程的综合称为宏观反应过程。研究宏观反应过程的动力学称为宏观反应动力学。排除了一切物理传递过程的影响得到的反应动力学称为化学动力学或本征动力学。 (一)化学反应速率及反应动力学方程

裂解炉炉管焊接方法

8.1.3裂解炉焊接 ★辐射段炉管的焊接 1 焊接方法采用全氩弧焊(GTAW)方法。 2 焊接工艺评定。采用公司裂解炉熔铸管HP50SiΦ101.6 ×8编号86-46的焊 评。按JB4708标准的规定,炉管的壁厚均在有效范围之内。 3 焊工。焊工应取得ASME或国内标准熔铸管相应位置合格的资格。 4 焊机。采用的氩弧焊机应具有有效的引弧和衰减功能。 1图8.1.3-1为焊口位置示意图。 6 表8.1.3-1为焊接工艺一览表。 图8.1.3-1 焊口位置示意图

7 焊接工艺要求 7.1 坡口加工。采用U型坡口,使用机械加工法。坡口附近不得重力碰撞。坡口附近要用丙 酮清洗,不准有任何脏物。 7.2 采用点焊法组装。严禁强行组对。每焊口点焊2-3处,长度5-10mm。弧坑要填满,焊 前将焊点磨成斜坡。 7.3 背面氩气保护的办法可采用水溶纸或局部管内通气。 7.4 焊丝要保持干燥。不准有水、油、污物。 7.5 为了防止裂纹,底层焊肉要在3mm左右。采取焊两层的方法。第一遍不能穿透过高,保 证内部穿透0-2mm,小规范快速焊,紧接着焊第二遍。 8 焊接注意事项 8.1 焊接环境在 5oc 以上,空气湿度<90%,风力不大于2级。 8.2 焊前不预热,焊后不进行热处理。但坡口附近潮湿可用气焊烤干。 8.3 横焊采用迭焊法。焊炬仅作轻微摆动。每层接头错开10-20mm。 9 焊缝检查 9.1底层焊后作着色检查(PT),同时确认坡口无裂纹。(坡口焊前作肉眼检查) 9.2 焊缝外部加强高≯2mm,可采用打磨法修正。内侧穿透0-2mm,采用射线检查确定。 9.3 焊缝外观检查合格后,100%进行射线检查,采用GB3323标准,Ⅱ级合格。

如何快速确定三极管的工作状态三极管的三种工作状态分析判断

如何快速确定三极管的工作状态三极管的三种工作状态分析判断有放大、饱和、截止三种工作状态,放大电路中的三极管是否处于放大状态或处于何种工作状态,对于学生是一个难点。笔者在长期的教学实践中发现,只要深刻理解三极管三种工作状态的特点,分析电路中三极管处于何种工作状态就会容易得多,下面结合例题来进行分析。 一、三种工作状态的特点 1.三极管饱和状态下的特点 要使三极管处于饱和状态,必须基极电流足够大,即IB≥IBS。三极管在饱和时,集电极与发射极间的饱和电压(UCES)很小,根据三极管输出电压与输出电流关系式UCE=EC-ICRC,所以IBS=ICS/β=EC-UCES/β≈EC/βRC。三极管饱和时,基极电流很大,对硅管来说,发射结的饱和压降UBES=0.7V(锗管UBES=-0.3V),而UCES=0.3V,可见,UBE>0,UBC>0,也就是说,发射结和集电结均为正偏。三极管饱和后,C、E 间的饱和电阻RCE=UCES/ICS,UCES 很小,ICS 最大,故饱和电阻RCES很小。所以说三极管饱和后G、E 间视为短路,饱和状态的NPN 型三极管等效电路如图1a 所示。 2.三极管截止状态下的特点要使三极管处于截止状态,必须基极电流IB=0,此时集电极IC=ICEO≈0(ICEO 为穿透电流,极小),根据三极管输出电压与输出电流关系式UCE=EC-ICRC,集电极与发射极间的电压UCE≈EC。 三极管截止时,基极电流IB=0,而集电极与发射极间的电压UCE≈ECO 可见,UBE≤0,UBC1V 以上,UBE>0,UBC 二、确定电路中三极管的工作状态 下面利用三极管三种工作状态的特点和等效电路来分析实际电路中三极管的工作状态。 例题:图2 所示放大电路中,已知EC=12V,β=50,Ri=1kΩ,Rb=220kΩ,Rc=2kΩ,其中Ri 为输入耦合电容在该位置的等效阻抗。问:1.当输入信号最大值为+730mV,最小值为-730mV 时,能否经该电路顺利放大?2.当β=150 时,该电路能否起到正常放大作用?

管式反应器

管式反应器 除了上一章的两类理想反应器,管式反应器也是一类理想反应器模型(活塞流模型)。与间歇釜式反应器不同,全混流和活塞流模型用于流动过程。 根据上一章所学的知识,物料在反应器中的停留时间是决定化学反应转化程度和产物分布的一个重要因素。全混流和活塞流模型均是根据特定的停留时间分布规律建立起来的(这部分内容将在下一章中详细阐述),是两种极端的情况,是分析许多问题的出发点,也是各种实际反应器设计的理论基础。本章将涉及到如下的具体内容: 活塞流模型的基本假定 等温管式反应器设计与分析 管式反应器与釜式反应器的性能比较 循环管式反应器的分析计算 管式反应器的变温操作 第一节活塞流假定 流体流动是非常复杂的物理现象,影响到系统的反应速率和转化程度。 一、流动状况对反应过程的影响 1. 流动情况影响 例1. (1)空管中, 图4.1 (a)(b) 内部各部分流体的停留时间不同,因此反应时间也不一样,反应速率和最终转化率也不一样 第二节等温管式反应器的设计

一、单一反应 在管式反应器中进行的单一反应,取如图4.2所示的微元体(高为dZ) 图 4.2 管式反应器示意图 在定态条件下, 由此得到 或 ∴(4-4) ∴(4-5)假设 =常数(=X Af下的值),则 --釜式反应器的设计方程 式(4-5)可以进一步变成:

(间歇釜式的设计的方程为) 注意:二者尽管形式上相同,但一个是反应时间t,一个空时τ(与所选择的进口状态有关)。另外,间歇釜式反应器总是恒容的。如果管式反应器也在恒容下进行,则有τ=t;否则,τ≠t。 对于式(4-4),设反应器的截面积为A,则有dV r=Ad Z,那么 对于恒容过程 C A=C AO(1-X A)则 时间变量转化为位置变量。 例4.1 例4.2 例4.3例4.4例4.5 第三节管式与釜式反应器反应体积的比较 在处理量、组成、T、XAf相同的条件下进行对比。对于二级可逆反应,使用不同形式的理想反应器时所需要的反应体积如表4-1所示,即有 (本章前面和上一章的例题给出的结果) 一般来说,比较按正常动力学和反常动力学两种情况讨论:

三极管的工作原理(经典)

三极管的工作原理(转载) 三极管的工作原理 对三极管放大作用的理解,切记一点:能量不会无缘无故的产生,所以,三极管一定不会产生能量。 但三极管厉害的地方在于:它可以通过小电流去控制大电流。 放大的原理就在于:通过小的交流输入,控制大的静态直流。 假设三极管是个大坝,这个大坝奇怪的地方是,有两个阀门,一个大阀门,一个小阀门。小阀门可以用人力打开,大阀门很重,人力是打不开的,只能通过小阀门的水力打开。 所以,平常的工作流程便是,每当放水的时候,人们就打开小阀门,很小的水流涓涓流出,这涓涓细流冲击大阀门的开关,大阀门随之打开,汹涌的江水滔滔流下。 如果不停地改变小阀门开启的大小,那么大阀门也相应地不停改变,假若能严格地按比例改变,那么,完美的控制就完成了。 在这里,Ube就是小水流,Uce就是大水流,人就是输入信号。当然,如果把水流比为电流的话,会更确切,因为三极管毕竟是一个电流控制元件。 如果某一天,天气很旱,江水没有了,也就是大的水流那边是空的。管理员这时候打开了小阀门,尽管小阀门还是一如既往地冲击大阀门,并使之开启,但因为没有水流的存在,所以,并没有水流出来。这就是三极管中的截止区。 饱和区是一样的,因为此时江水达到了很大很大的程度,管理员开的阀门大小已经没用了。如果不开阀门江水就自己冲开了,这就是二极管的击穿。 在模拟电路中,一般阀门是半开的,通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。没有信号的时候,水流也会流,所以,不工作的时候,也会有功耗。 而在数字电路中,阀门则处于开或是关两个状态。当不工作的时候,阀门是完全关闭的,没有功耗。 结构与操作原理

三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面,如图1所示,可有pnp和npn 两种组合。三个接出来的端点依序称为射极(emitter, E)、基极(base, B)和集 极(collector, C),名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出 npn与pnp三极管的电路符号,射极特别被标出,箭号所指的极为n型半导体, 和二极体的符号一致。在没接外加偏压时,两个pn接面都会形成耗尽区,将中 性的p型区和n型区隔开。 图1 pnp(a)与npn(b)三极管的结构示意图与电路符号。 三极管的电特性和两个pn接面的偏压有关,工作区间也依偏压方式来分类,这里 我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”(forward active),在此区EB极间的pn接 面维持在正向偏压,而BC极间的pn接面则在反向偏压,通常用作放大器的三极管 都以此方式偏压。图2(a)为一pnp三极管在此偏压区的示意图。 EB接面的空乏 区由于在正向偏压会变窄,载体看到的位障变小,射极的电洞会注入到基极,基 极的电子也会注入到射极;而BC接面的耗尽区则会变宽,载体看到的位障变大, 故本身是不导通的。图2(b)画的是没外加偏压,和偏压在正向活性区两种情形 下,电洞和电子的电位能的分布图。 三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差别呢?其间最大的不同部分就在 于三极管的两个接面相当接近。以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例, 射极的电洞注入基极的n型中性区,马上被多数载体电子包围遮蔽,然后朝集电极 方向扩散,同时也被电子复合。当没有被复合的电洞到达BC接面的耗尽区时, 会被此区内的电场加速扫入集电极,电洞在集电极中为多数载体,很快藉由漂移电流 到达连结外部的欧姆接点,形成集电极电流IC。 IC的大小和BC间反向偏压的大小 关系不大。基极外部仅需提供与注入电洞复合部分的电子流IBrec,与由基极注入 射极的电子流InB? E(这部分是三极管作用不需要的部分)。 InB? E在射极与与电 洞复合,即InB? E=I Erec。pnp三极管在正向活性区时主要的电流种类可以清楚地 在图3(a)中看出。

三极管状态判断

三极管状态判断 NPN管:放大状态Vc>Vb>Ve,饱和状态Vb>ve,Vb>vc,截止状态Vc=+V,Vb=0 PNP管:放大状态Ve>Vb>Vc,饱和状态VbUce. 当晶体管的Ube增大时,Ic不是明显的增大说明进入饱和状态,对于小功率管,可以认为当Uce=Ube,即Ucb=0时,处于临界饱三极管简介 晶体三极管的结构和类型 晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种, 从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。 发射区和基区之间的PN结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。 三极管的封装形式和管脚识别 常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类,引脚的排列方式具有一定的规律, 底视图位置放置,使三个引脚构成等腰三角形的顶点上,从左向右依次为e b c;对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己,三个引脚朝下放置,则从左到右依次为e b c。 目前,国内各种类型的晶体三极管有许多种,管脚的排列不尽相同,在使用中不确定管脚排列的三极管,必须进行测量确定各管脚正确的位置,或查找晶体管使用手册,明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。 晶体三极管的电流放大作用 晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。 晶体三极管的三种工作状态 截止状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。

化工反应工程反应器课程设计

化学反应工程课程设计题目年产80000t乙酸乙酯间歇釜式反应器设计系别化学与化工学院 专业应用化学 学生姓名 学号年级 指导教师职称副教授 2013 年 6 月20 日

一、设计任务书及要求 1.1设计题目 80000t/y 乙酸乙酯反应用间歇釜式反应器设计 1.2设计任务及条件 (1)反应方程式: )()()()(2523523S O H R H C O O C CH B OH H C A COOH CH +?+ (2)原料中反应组分的质量比:A :B :S=1:2:1.35。 (3)反应液的密度为1020kg/3m ,并假设在反应过程中不变。C 100?时被搅拌液体物料的物性参数为: 比热容为13.124-??=K mol J C p ,导热系数()C m W ??=/325.0λ,黏度 s Pa .101.54-?=μ。 (4)生产能力:80000t/y 乙酸乙酯,年生产8000小时,,每小时生产10t,乙酸的转化率为40℅。每批装料、卸料及清洗等辅助操作时间为1h 。 (5)反应在100℃下等温操作,其反应速率方程如下: ()K c c c c k r S R B A A /1-= 100℃时,min)./(1076.441mol L k -?=,平衡常数K =2.92。反应器填充系数可取0.70-0.85。乙酸乙酯相对分子质量88;乙酸相对分子质量60;乙醇相对分子质量46;水相对分子质量18。 (6)最大操作压力为10.4P MPa =。加热的方式为用夹套内的水蒸汽进行电加热。 1.3设计内容 1、物料衡算及热量衡算; 2、反应器体积计算及高径比、直径等参数确定; 3、反应搅拌器设计; 4、其他配件; 5、带管口方位图的设备条件图绘制(不用绘制零件图,不用达到设备装配图水平); 6、设计体会;

三极管原理全总结

1、三极管的正偏与反偏:给PN结加的电压和PN结的允许电流方向一致的叫正偏,否则就是反偏。即当P区(阳极)电位高于N区电位时就是正偏,反之就是反偏。例如NPN型三极管,位于放大区时,Uc>Ub集电极反偏,Ub>Ue发射极正偏。总之,当p型半导体一边接正极、n型半导体一边接负极时,则为正偏,反之为反偏。 NPN和PNP主要是电流方向和电压正负不同。 NPN是用B—E的电流(IB)控制C—E的电流(IC),E极电位最低,且正常放大时通常C极电位最高,即VC>VB>VE。 PNP是用E—B的电流(IB)控制E—C的电流(IC),E极电位最高,且正常放大时通常C极电位最低,即VC

2、三极管的三种工作状态:放大、饱和、截止 (1)放大区:发射结正偏,集电结反偏。对于NPN管来说,发射极正偏即基极电压Ub>发射极电压Ue,集电结反偏就是集电极电压Uc>基极电压Ub。放大条件:NPN管:Uc>Ub>Ue;PNP管:Ue>Ub>Uc。 (2)饱和区:发射结正偏、集电结正偏--BE、CE两PN结均正偏。即饱和 导通条件:NPN管:Ub>Ue,Ub>Uc,PNP型管:Ue>Ub,Uc>Ub。饱合状态的特征是:三极管的电流Ib、Ic 都很大,但管压降Uce 却很小,Uce≈0。这时三极管的c、e 极相当于短路,可看成是一个开关的闭合。饱和压降,一般在估算小功率管时,对硅管可取0.3V,对锗管取0.1V。此时的,iC几乎仅决定于Ib,而与Uce无关,表现出Ib对Ic的控制作用。 (3)截止区:发射结反偏,集电结反偏。由于两个PN 结都反偏,使三极 管的电流很小,Ib≈0,Ic≈0,而管压降Uce 却很大。这时的三极管c、e 极相当于开路。可以看成是一个开关的断开。 3、三极管三种工作区的电压测量 如何判断电路中的一个NPN硅晶体管处于饱和,放大,截止状态?用电压表 测基极与射极间的电压Ube。 饱和状态 eb有正偏压约0.65V左右,ce电压接近0V. 放大状态 eb有正偏压约0.6V,ce电压大于0.6V小于电源电压. 截止状态 eb电压低于0.6V,ce电压等于或接近电源. 在实际工作中,可用测量BJT各极间电压来判断它的工作状态。NPN型硅管的典型数据是:饱和状态Ube=0.7V,Uce=0.3V;放大区Ube=0.7V;截止区Ube=0V。这是对可靠截止而言,实际上当Ube<0.5V时,即已进入截止状态。对于PNP管,其电压符号应当相反。 截止区:就是三极管在工作时,集电极电流始终为0。此时,集电极与发射极间电压接近电源电压。对于NPN型硅三极管来说,当Ube在0~0.5V 之间时,Ib很小,无论Ib怎样变化,Ic都为0。此时,三极管的内阻(Rce)很大,三极管截止。当在维修过程中,测得Ube低于0.5V或Uce接近电源电压时,就可 知道三极管处在截止状态。

乙烯裂解炉炉管的焊接指导

乙烯裂解炉辐射段炉管的焊接 前言 中原石化总厂十万吨裂解炉,辐射段炉管所用材料为(Cr35Ni45+微合金),辐射段出口材料为20Cr32NiNb。Cr35Ni45的合金系统较之以前的Cr25Ni35有了较大的发展,增加了Cr、Ni元素含量,相应提高了耐高温性能。炉管采用离心浇铸的方法生产,其原始铸态表面为均匀分布有颗粒状凸起的“珍珠”表面,这种表面不仅有利于热交换,而且对抗氧化和抗燃气腐蚀有利。管子的内表面有很薄一层疏松组织,炉管的基体组织相当致密,主要由沿半径方向分布的柱状晶组成,内部没有气孔、夹杂及缩孔等铸造缺陷。管件(包括180o弯头、90o吊耳弯头、Y型管等)为静态浇铸法生产,合金成分不均匀,存在较大成分偏析,焊接时易产生裂纹。 1 焊接性分析 1.1 化学成分分析 炉管材料Cr35Ni45的化学成分见表1。 表 1Cr35Ni45的化学成分 化学成分 (%) C Si Mn P S Cr Ni Mo W Nb Cu Al 0.4~ 0.6 1.2~ 1.8 ≤ 1.5 ≤ 0.03 ≤ 0.03 30~ 37 40~ 47 ≤ 0.5 ≤ 0.30 0.5~ 1.5 ≤ 0.25 ≤ 0.05 为了深刻认识炉管中主要元素及微量元素的作用,查阅了一些文献,并对其在耐热铸钢中的作用进行了分析。 C:C与Cr、Mo、Ti、V、Nb等形成一次碳化物M7C3和NbC。在高温时效过程中,基体中的过饱和固溶碳以细小弥散的M23C6析出,提高了钢的强度。另外增加碳含量还能抑制б相析出。但碳含量过高,二次碳化物大量析出,会降低合金的韧性、恶化焊接性。因此Cr35Ni45合金含碳量不超过0.60%,但Si是促进б相析出元素,加入量过多,使焊接性恶化、降低持久强度。裂解炉管硅含量一般控制在1.50%~2.00%。 Mn:它能改善焊接性能,但固熔强化促进б相析出,加入量过多能降低合金的抗氧化性能。一般控制在1.5%以下。 Cr:它是合金中主要的固溶强化元素和碳化物形成元素。它在材料表面形成致密的Cr2O3保护膜,

管式反应器课程设计

化学化工学院 化工专业课程设计 设计题目:管式反应器设计 化工系

化工专业课程设计——设计文档质量评分表(100分) 评委签名: 日期:

目录 绪论 .........................................................错误!未定义书签。1设计内容与方法介绍..........................................错误!未定义书签。 反应器设计概述............................................错误!未定义书签。 设计内容..................................................错误!未定义书签。 生产方法介绍..............................................错误!未定义书签。 反应器类型特点............................................错误!未定义书签。 反应器选择及操作条件说明..................................错误!未定义书签。2工艺计算....................................................错误!未定义书签。 主要物性数据..............................................错误!未定义书签。 计算,确定管长,主副反应收率.............................错误!未定义书签。 管数计算..................................................错误!未定义书签。3压降计算公式................................................错误!未定义书签。4催化剂用量计算..............................................错误!未定义书签。5换热面积计算................................................错误!未定义书签。6反应器外径计算..............................................错误!未定义书签。7壁厚计算....................................................错误!未定义书签。 8 筒体封头计算................................................错误!未定义书签。9管板厚度计算................................................错误!未定义书签。10设计结果汇总...............................................错误!未定义书签。11设计小结...................................................错误!未定义书签。

釜式反应器设计说明书123

一概述 1.1醋酸乙酯生产工艺的现状和特点 醋酸乙酯分子式C4H8O2,又名:乙酸乙酯,英文名称:acetic ester;ethyl acetate,简称EA。醋酸乙酯是醋酸工业重要的下游产品,也是一种重要的绿色有机溶剂,溶解能力及快干性能均属上乘,主要用做涂料(油漆和瓷漆)、油墨和粘合剂配方中的活性溶剂,也可用做制药和有机化学合成的工艺溶剂。 EA可用于制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮等,并在香料、油漆、医药、火胶棉、硝化纤维、人造革、染料等行业中广泛应用,还可用作萃取剂和脱水剂,亦可用于食品工业。还可用于硝酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶和乙烯树脂、乙酸纤维素脂、纤维素乙酸丁酯和合成橡胶等的生产过程;也可用于复印机的液体硝基纤维墨水。在纺织工业中用作清洗剂;在食品工业中作为特殊改性酒精的香味萃取剂;在香料工业中是重要的香料添加剂,可作为调香剂的组份。同时醋酸乙酯本身也是制造染料、香料和药物的原料。在高级油墨、油漆及制鞋用胶生产过程中,对醋酸乙酯的质量要求较高。 当前全球醋酸乙酯的市场状况是:欧美等发达国家醋酸乙酯的市场发展比较成熟,产量和消费量的增长都比较缓慢,亚洲尤其是中国成为醋酸乙酯生产和消费增长最为快速的国家和地区。由于中国国内快速发展的市场,尤其是建筑、汽车等行业的强劲发展,推动国内醋酸乙酯的需求,但是同时,醋酸乙酯生产能力的增长也非常快速,市场未来发展充满了机遇与挑战。 醋酸乙酯消费持续增长的主要原因是它取代了污染空气环境的用于表面涂层和油墨

配方的甲乙酮和甲基异丁基酮。醋酸乙酯作为优良溶剂,正逐步替代一些低档溶剂,发展潜力较大。 受消费拉动,20世纪90年代以来,我国醋酸乙酯生产发展迅速。“八五”期间,产量年均增长率为13.0%;1995-2000年,年均增长率达到20.5%;2000-2002年,年均增长率高达30.5%。目前我国有醋酸乙酯生产企业30多家,年产能力为57.2万吨。其中,万吨级以上规模的企业有14家,年产能力为47万吨。2001年5月,山东金沂蒙集团将醋酸乙酯产能增至8万吨/年,2003年6月又扩能至16万吨/年;2001年,上海石化采用黑龙江省石化研究院技术,建成2万吨/年乙醛缩合法生产醋酸乙酯装置;2002年5月,中英合资BP--扬子江乙酰化工有限公司8万吨/年醋酸乙酯装置投产,采用BP 切换式醋酸乙酯技术生产醋酸乙酯和醋酸丁酯,工艺技术国内领先;2001年,江西南昌赣江溶剂厂将醋酸乙酯年产能力从2万吨扩至8万吨;2003年,江门谦信化工发展有限公司将产能从1.5万吨/年扩至3.5万吨/年。近2-3年内,国内新增醋酸乙酯年产能力达31万吨。 虽然我国醋酸乙酯市场仍有潜力,但由于扩能速度太快,近两年已出现开工率不足的现象。据了解,2002年国内装置平均开工率约77%,预计2003年平均开工率将为66%。目前市场已经饱和,产品价格呈走软趋势,利润已渐微薄。而在建和拟建醋酸乙酯项目尚有20万吨/年产能。如果这些项目到2005年如期投产,我国醋酸乙酯供应将平衡有余。随着国内新增能力陆续投产,近两年我国醋酸乙酯进口量有所下降。2001年进口5.35万吨,2002年进口4.8万吨,2003年上半年进口2.45万吨。 醋酸乙酯制备方法主要有醋酸酯化法、乙醛缩合法、乙醇脱氢法和乙烯加成法。 用醋酸和乙醇酯化制醋酸乙酯是开发较早,工艺成熟,且为目前主要采用的方法。反应在酸催化剂(如硫酸)存在下进行液相酯化,分为间歇法和连续法。间歇法使用釜式反

三极管的工作原理

三极管的工作原理 对三极管放大作用的理解,切记一点:能量不会无缘无故的产生,所以,三极管一定不会产生能量。 但三极管厉害的地方在于:它可以通过小电流去控制大电流。放大的原理就在于:通过小的交流输入,控制大的静态直流。 假设三极管是个大坝,这个大坝奇怪的地方是,有两个阀门,一个大阀门,一个小阀门。小阀门可以用人力打开,大阀门很重,人力是打不开的,只能通过小阀门的水力打开。 所以,平常的工作流程便是,每当放水的时候,人们就打开小阀门,很小的水流涓涓流出,这涓涓细流冲击大阀门的开关,大阀门随之打开,汹涌的江水滔滔流下。如果不停地改变小阀门开启的大小,那么大阀门也相应地不停改变,假若能严格地按比例改变,那么,完美的控制就完成了。在这里,Ube就是小水流,Uce就是大水流,人就是输入信号。当然,如果把水流比为电流的话,会更确切,因为三极管毕竟是一个电流控制元件。如果某一天,天气很旱,江水没有了,也就是大的水流那边是空的。管理员这时候打开了小阀门,尽管小阀门还是一如既往地冲击大阀门,并使之开启,但因为没有水流的存在,所以,并没有水流出来。这就是三极管中的截止区。饱和区是一样的,因为此时江水达到了很大很大的程度,管理员开的阀门大小已经没用了。如果不开阀门江水就自己冲开了,这就是二极管的击穿。在模拟电路中,一般阀门是半开的,通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。没有信号的时候,水流也会流,所以,不工作的时候,也会有功耗。而在数字电路中,阀门则处于开或是关两个状态。当不工作的时候,阀门是完全关闭的,没有功耗。 结构与操作原理 三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面,如图1所示,可有pnp和npn 两种组合。三个接出来的端点依序称为射极(emitter, E)、基极(base, B)和集极(collector, C),名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出 npn与pnp三极管的电路符号,射极特别被标出,箭号所指的极为n型半导体,和二极体的符号一致。在没接外加偏压时,两个pn接面都会形成耗尽区,将中性的p型区和n型区隔开。 图1 pnp(a)与npn(b)三极管的结构示意图与电路符号。

裂解炉炉管的焊接

裂解炉辐射段炉管的焊接 摘要:通过对裂解炉辐射段炉管焊接性分析,得出了避免焊接缺陷的方法及措施,制订了焊接工艺要点,现场施焊时,起到了良好效果。 关键词:裂解炉炉管焊接性 0 前言 中原石化总厂十万吨裂解炉,辐射段炉管所用材料为(Cr35Ni45+微合金),辐射段出口材料为20Cr32NiNb。Cr35Ni45的合金系统较之以前的Cr25Ni35有了较大的发展,增加了Cr、Ni元素含量,相应提高了耐高温性能。炉管采用离心浇铸的方法生产,其原始铸态表面为均匀分布有颗粒状凸起的“珍珠”表面,这种表面不仅有利于热交换,而且对抗氧化和抗燃气腐蚀有利。管子的内表面有很薄一层疏松组织,炉管的基体组织相当致密,主要由沿半径方向分布的柱状晶组成,内部没有气孔、夹杂及缩孔等铸造缺陷。管件(包括180o弯头、90o吊耳弯头、Y型管等)为静态浇铸法生产,合金成分不均匀,存在较大成分偏析,焊接时易产生裂纹。 1 焊接性分析 1.1 化学成分分析 炉管材料Cr35Ni45的化学成分见表1。 表 1Cr35Ni45的化学成分 化学成分 (%) C Si Mn P S Cr Ni Mo W Nb Cu Al 0.4~ 0.6 1.2~ 1.8 ≤ 1.5 ≤ 0.03 ≤ 0.03 30~ 37 40~ 47 ≤ 0.5 ≤ 0.30 0.5~ 1.5 ≤ 0.25 ≤ 0.05 为了深刻认识炉管中主要元素及微量元素的作用,查阅了一些文献,并对其在耐热铸钢中的作用进行了分析。 C:C与Cr、Mo、Ti、V、Nb等形成一次碳化物M7C3和NbC。在高温时效过程中,基体中的过饱和固溶碳以细小弥散的M23C6析出,提高了钢的强度。另外增加碳含量还能抑制б相析出。但碳含量过高,二次碳化物大量析出,会降低合金的韧性、恶化焊接性。因此Cr35Ni45合金含碳量不超过0.60%,但Si是促进б相析出元素,加入量过多,使焊接性恶化、降低持久强度。裂解炉管硅含量一般控制在1.50%~2.00%。 Mn:它能改善焊接性能,但固熔强化促进б相析出,加入量过多能降低合金的抗氧化性能。一般

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