（定稿）绿色有机肥料项目立项申报材料8（喜欢就下吧）

有足够的液相上升速度，目的是防止煤粉颗粒的沉降。

保证足够的传质速率，需要有足够和均匀的气含率及气液湍流程度。

有合理的反应热移出手段，这样可以灵敏地控制反应温度，防止反应器飞温。

在煤液化反应器的操作过程中，经常出现如下问题飞温，当反应器温度控制不好时，反应器内温度就会急剧上升，失去控制，这就是飞温现象，应当尽量避免该现象的发生固体颗粒沉积，当反应器内液相上升速度低时，就会产生煤粉及无机颗粒的沉积，沉积不仅能导致反应器内部物料的堵塞，还会因局部反应剧烈而产生飞温现象结焦，当反应器内液体流动有死区煤浆溅上气体空腔壁或飞温超过时缩聚反应成为主要反应时，反应器内就会产生结焦，结焦严重时会导致反应器正常操作无法进行。

为了尽量减少以上异常情况的发生，除严格遵守操作规程外，增加反应器的操作弹性也是很有必要的。

为了尽量减少以上异常情况的发生，除严格遵守操作规程外，增加反应器的操作弹性也是很有必要的。

煤直接液化反应器的类型自从年德国的发明煤直接液化技术以来，德国美国日本前苏联等国家已经相继开发了几十种煤液化工艺，所采用的反应器的结构也各不样。

总的来说，迄今为止，经过中试和小规模工业化的反应器主要有种类型鼓泡床反应器，悬浮床反应器，环流反应器。

鼓泡床反应器气液鼓泡床反应器以其良好的传热传质相间充分接触与高效率的可连续操作特性，而广泛应用于有机化工煤化工生物化工环境工程等生产过程。

鼓泡床反应器结构简单，其外形为细长的圆筒，其长径比般为里面除必要的管道进出口外，无其他多余的构件。

为达到足够的停留时间，同时有利于物料的混合和反应器的制造，通常用几个反应器串联。

氢气和煤浆从反应器底部进入，反应后的物料从上部排出。

由于反应器内物料的流动形式为平推流即活塞流，理论上完全排除了返混现象，实际应用中大直径的鼓泡床反应器液相有轻微的返混，因此也有称该种反应器为活塞流反应器的管道进出口外，无其他多余的构件。

为达到足够的停留时间，同时有利于物料的混合和反应器的制造，通常用几个反应器串联。

氢气和煤浆从反应器底部进入，反应后的物料从上部排出。

由于反应器内物料的流动形式为平推流即活塞流，理论上完全排除了返混现象，实际应用中大直径的鼓泡床反应器液相有轻微的返混，因此也有称该种反应器为活塞流反应器。

日本液化工艺和德国液化工艺鼓泡床反应器是典型的液化鼓泡床反应器，其结构如图和图所示。

图工艺反应器图工艺反应器德国在二战前的工艺和新工艺日本的工艺美国的和以及俄罗斯的低压加氢工艺等都采用了这种反应器。

相对而言它是种反应器中最为成熟的种。

日本新能源开发机构组织了家公司合作，开发了液化工艺，在日本鹿岛建成了成了个印尼煤种和个日本煤种的连续运行试验。

工艺反应器底部为半球形，由于长期运转后，反应器底部有大颗粒的沉积现象，因此反应器底部设有定期排渣口，定期排除沉积物。

德国公司二战前通过工业试验发现，用些褐煤做液化试验时，第反应器运行几个星期后，反应器就会因为堵塞而停下来，里面积聚了琴，项曙光我国煤液化制烯烃研究进展化学工业与工程技术高丽煤液化技术的发展科技创新导报刘俊宝石油替代分析煤液化石油科技论坛高建业，李智，王瑞忠我国煤液化燃料替代石化能源的开发与应用节能技术常丽萍煤液化技术研究现状及其发展趋势现代化工王春萍我国煤液化概况化学工程到接近反应温度。

采用的加热方式小型装置采用电加热，大型装置采用加热炉。

由于煤浆在升温过程中的翁度变化很大尤其是烟煤煤浆，在范围内，煤浆钻度随温度的升高而明显上升。

在加热炉管内，煤浆猫度升高后，方面炉管内阻力增大，另方面流动型式成为层流，即靠近炉管管壁的煤浆流动十分缓慢。

这时如果炉管外壁热强度较大，温度过高，则管内煤浆很容易局部过热而结焦，导致炉管堵塞。

解决上述间题的措施是方面使循环氢与煤浆合并进人顶热器，由于循环气体的扰动作用，使煤浆在炉管内始终处于湍流状态。

另方面是在不同温度段选用不同的传热强度，在低温段可选择较高的传热强度，即可利用辐射传热，而在煤浆温度达到以上的高温段，必须降低传热强度，使炉管的外壁温度不致过高，建议利用对流传热。

另外选择合适的炉管材料也能减少煤浆在炉管内的结焦。

对于大规模生产装置，煤浆加热炉的炉管需要并联，此时，为了保证每支路中的流量致，最好每路炉管配台高压煤浆泵。

还有种解决预热器结焦堵塞的办法是取消单独的预热器，煤浆仅通过高压换热器升温至以下就进人反应器，靠加氢反应放热和对循环气体加热使煤浆在反应器内升至反应所需的温度。

煤浆加热炉的设计参数选择可参照石油炼制加热炉的设计经验。

煤浆加热炉的热负荷计算可以将热效应分解成以下几部分。

煤粉升温所需的显热。

煤粉受热分解所需的反应热吸热，参考值溶剂升温所需的显热。

④溶剂中轻组分蒸发所需的潜热。

与煤浆起进入的氢气升温所需的显热。

有关数据可查阅有关手册。

还有煤的自由基碎片有少部分加氢放出的反应热，反应热数值参见下节。

煤直接反应器的技术特点反应器是煤直接液化工艺的核心设备，其处理的物料包括气相氢液相溶剂少量的催化剂和固体煤粉，物料固体含量高，煤浆浓度为，属于高固含量的浆态物料而在反应条件下，气液体积流量之比为。

这种高固含率和高气液操作比使得煤直接液化反应体系成为个复杂的多相流动体系。

般来说，煤液化反应器的操作条件都是高温高压。

煤液化工艺不同，相应的操作条件也不同，般煤直接液化反应器的操作条件压力，温度，气液比标态，停留时间，气含率，进出料方式下部进料上部出料。

在煤液化反应器内进行着复杂的化学反应过程，主要有煤的热解反应和热解产物的加氢反应，前者是吸热反应，后者是强放热反应，而总的热效应是放热反应。

因此反应器的温度般要求严格控制，低于正常温度则反应不完全，其未反应的生煤将进入后续单元，给后续单元造成更大的操作负荷和难度而反应温度过高，则容易使液化油气化，导致操作不稳定，油收率降低，也容易导致反应器结焦，减少了反应器的有效体积和物料在反应器内的停留时间，甚至导致反应中断。

煤直接液化反应器在实践中应用时，必须考虑以下个因素保证足够的反应时间，主要大量确定了工件的定位方式后，即可根据定位基准面的形状，选取相应的定位元件及结构。

本设计输出轴是属于外圆，应该使用外圆定位的定位方式，外圆定位的定位元件有定位套支承板和型块。

型块是外圆定位最常用的定位元件，它根据需要，可分固定形快调整形块和活动形块。

为了输出轴的固定可靠，所以我选择型块定位元件。

由于本人设计的夹具是关于钻个孔的，所以本人使用模具的外壳，再用定位螺钉固定上压模，放上钻套，下部用台虎钳夹紧固定用摇臂钻床依次钻个孔确定工件的夹紧方式，计算夹紧力并设计夹紧装置夹紧机构应保证工件夹紧可靠安全不破坏工件的定位及夹压表面的精度和粗糙度。

在设计夹紧装置时必须合理选择夹紧力的方向和作用点，必要时还应进行夹紧力的估算。

夹紧力的计算在确定夹紧力的大小时，为简化计算，通常将夹具和工件看成个刚性系统。

根据工件所受切削力夹紧力大型工件还应考虑重力惯性力等的作用情况，找出加工过程中夹紧最不利的状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，最后再乘以安全系数，即式中实际夹紧力计算出的理论夹紧力安全系数。

粗加工时取，精加工时取。

由于本设计使用的是钻床钻孔，所以将算出切削扭矩夹紧装置的设计夹紧装置的设计实际上是个综合性的问题，确定夹紧力的大小方向和作用点时，必须全面考虑工件的结构工艺方法定位元件的结构与布置等因素。

要求夹紧装置动作迅速，操作安全省力，结构简单易于制造并且体积小刚度好，有足够的夹紧行程和装卸工件的间隙。

常见的夹紧机构有斜楔机构螺旋机构偏心机构等。

也可采用机动夹紧如液压气动夹紧等。

本设计使用螺旋机构。

由于螺旋机构其结构简单自锁性能好扩力比大并且夹紧行程不受限制，广泛应用于夹具的夹紧装置。

夹紧力基本计算公式为式中螺纹中径螺杆下端与工件的由于本人设计的是输出轴，设计的夹具是关于钻个孔，要求精度也高，所以在钻个孔之前定要把前面的步骤做好，特别是定个中心孔，小端的还好定，误差基本也没什么，大端的由于内孔有个精度比较高的还要同轴度要高，所以对刀的时候要准，基本把对刀误差搞到最小，还有就是在机床上安装零件的时候误差也要底，本设计的夹具主要是用外模套住零件，零件小端水平朝下，与台虎钳垂直，再用台虎钳夹紧，上面的用两边用定位螺钉固定，放上钻套，用钻床钻，在这里，钻套与模块之间的公差系数要小，以减少误差，所以说精度的校核有很多方面需要注意的地方也很多，每步的工序也要注意，因为它是后步工序尺寸的保证。

所以夹具之间的精度和误差是相对的，需要你时时校核。

夹具零件图见底图总结经过两个月的零件设计查阅资料绘图计算等系列的步骤，最终完成了输出轴设计。

在设计过程中遇到了不少的问题，通过网上查询请老师和同学讨论之后得到了解决问题的办法。

经过这次设计，让我了解了在学校中所学的东西，也为我以后的工作打下了扎实的基础。

这篇设计虽然已经完成了，但由于本人缺少实际经验，所以在设计中肯定还存在定的问题，需要孔主要是用到钻床，所以要保证钻套的公差和配合以及位置尺寸及相互位置精度。

精度的校核夹具精度的校核为了保证夹具设计是液相停留时间，为此，反应器内气含率不能太高。

有足够的液相上升速度，目的是防止煤粉颗粒的沉降。

保证足够的传质速率，需要有足够和均匀的气含率及气液湍流程度。

有合理的反应热移出手段，这样可以灵敏地控制反应温度，防止反应器飞温。

在煤液化反应器的操作过程中，经常出现如下问题飞温，当反应器温度控制不好时，反应器内温度就会急剧上升，失去控制，这就是飞温现象，应当尽量避免该现象的发生固体颗粒沉积，当反应器内液相上升速度低时，就会产生煤粉及无机颗粒的沉积，沉积不仅能导致反应器内部物料的堵塞，还会因局部反应剧烈而产生飞温现象结焦，当反应器内液体流动有死区煤浆溅上气体空腔壁或飞温超过时缩聚反应成为主要反应时，反应器内就会产生结焦，结焦严重时会导致反应器正常操作无法进行。

为了尽量减少以上异常情况的发生，除严格遵守操作规程外，增加反应器的操作弹性也是很有必要的。

为了尽量减少以上异常情况的发生，除严格遵守操作规程外，增加反应器的操作弹性也是很有必要的。

煤直接液化反应器的类型自从年德国的发明煤直接液化技术以来，德国美国日本前苏联等国家已经相继开发了几十种煤液化工艺，所采用的反应器的结构也各不样。

总的来说，迄今为止，经过中试和小规模工业化的反应器主要有种类型鼓泡床反应器，悬浮床反应器，环流反应器。

鼓泡床反应器气液鼓泡床反应器以其良好的传热传质相间充分接触与高效率的可连续操作特性，而广泛应用于有机化工煤化工生物化工环境工程等生产过程。

鼓泡床反应器结构简单，其外形为细长的圆筒，其长径比般为里面除必要的管道进出口外，无其他多余的构件。

为达到足够的停留时间，同时有利于物料的混合和反应器的制造，通常用几个反应器串联。

氢气和煤浆从反应器底部进入，反应后的物料从上部排出。

由于反应器内物料的流动形式为平推流即活塞流，理论上完全排除了返混现象，实际应用中大直径的鼓泡床反应器液相有轻微的返混，因此也有称该种反应器为活塞流反应器的管道进出口外，无其他多余的构件。

为达到足够的停留时间，同时有利于物料的混合和反应器的制造，通常用几个反应器串联。

氢气和煤浆从反应器底部进入，反应后的物料从上部排出。

由于反应器内物料的流动形式为平推流即活塞流，理论上完全排除了返混现象，实际应用中大直径的鼓泡床反应器液相有轻微的返混，因此也有称该种反应器为活塞流反应器。

日本液化工艺和德国液化工艺鼓泡床反应器是典型的液化鼓泡床反应器，其结构如图和图所示。

图工艺反应器图工艺反应器德国在二战前的工艺和新工艺日本的工艺美国的和以及俄罗斯的低压加氢工艺等都采用了这种反应器。

相对而言它是种反应器中最为成熟的种。

日本新能源开发机构组织了家公司合作，开发了液化工艺，在日本鹿岛建成了成了个印尼煤种和个日本煤种的连续运行试验。

工艺反应器底部为半球形，由于长期运转后，反应器底部有大颗粒的沉积现象，因此反应器底部设有定期排渣口，定期排除沉积物。

德国公司二战前通过工业试验发现，用些褐煤做液化试验时，第反应器运行几个星期后，反应器就会因为堵塞而停下来，里面积聚