ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производственные процессы и реакторы с кипящим слоем катализатора из "Расчеты аппаратов кипящего слоя" Ре с промоторами (К2О, А 2О3, 8102, СаО и др). [c.260] В виде слоя катализатора, движущегося сверху вниз в шахте контактного аппарата, и в виде восходящего потока дисперсного катализатора в реагирующей смеси газов. [c.260] Метод применения катализатора в виде фильтрующих слоев давно освоен и доминирует в промышленности. Плотный движущийся слой применяется редко (в крекинге нефтепродуктов). Восходящий поток пылевидного катализатора еще не нашел широкого применения, но исследуется и испытывается. [c.260] В табл. 5.1 приведены сведения о некоторых реакциях, реализованных в КСК в промышленном масштабе или на опытных установках. При этом активные компоненты катализаторов нанесены на механически прочные алюмосиликаты, оксиды алюминия или кремния, сульфаты металлов. [c.260] Первым преимуществом реакторов КСК перед адиабатическим реактором с неподвижным слоем при проведении экзотермических реакций является изотермический режим, при котором температура всего слоя равна конечной температуре Гк продуктов реакции. [c.260] Однако практически при температуре н4 невозможен пуск реактора и устойчивая работа его. Поэтому целесообразно работать по изотерме 3. [c.262] При этом уменьшается расход теплоты на подогрев поступающего в слой газа теплоту реакции можно использовать, например, для получения товарного пара. [c.262] Изотермичность КСК является результатом его чрезвычайно высокой теплопроводности, в тысячи раз превышающей теплопроводность неподвижного слоя (см. гл. 2), а теплопроводность обусловлена перемешиванием твердых частиц (см. гл. 1). Вследствие высокой теплопроводности КСК в него можно устанавливать трубы парового котла или водяные холодильники, что недопустимо в условиях неподвижного слоя, так как приводит к переохлаждению прилегающих к трубам зерен катализатора и последующему затуханию реактора. Коэффициенты теплоотдачи от КСК к теплообменной поверхности могут быть в 10—20 раз выше, чем от неподвижного слоя или от газового потока, в результате сильно уменьшаются поверхности теплообменников в КСК Вследствие высокой теплопроводности КСК и благодаря применению мелкозернистого катализатора снимаются локальные перегревы и переохлаждения зерен, свойственные неподвижному слою. В неподвижном слое нерационально применять катализатор с размером зерен (таблеток) менее 4—5 мм из-за резкого возрастания гидравлического сопротивления АРс. В результате наблюдается внутридиф-фузионное торможение в порах зерен катализатора, и степень использования внутренней поверхности зерен в ряде каталитических процессов составляет 0,5 и ниже. В КСК АРс не зависит от размера зерна, поэтому целесообразно применять зерна такого размера, при котором достигается максимальная степень превращения. [c.262] Недостатки или нерешенные вопросы применения КСК для некоторых каталитических процессов пока еще превышают его достоинства. [c.262] Большим недостатком свободного КСК является образование крупных пузырей, через которые проходит большая часть газа без достаточного контакта с зернами катализатора. Этот недостаток частично преодолевается в организованном КС (см. гл. 1) вследствие улучшения условий контактирования реагентов с катализатором. С целью предупреждения образования крупных пузырей непосредственно над решеткой и струйного прорыва газа через слой катализатора в контактных аппаратах КС устанавливают газораспределительные решетки со свободным сечением лишь 1,5— 2% (в аппаратах с неподвижным слоем 20—30 %), что связано со значительным гидравлическим сопротивлением решеток и соответственно повышенным расходом энергии на транспортировку газа. [c.263] Для консекутивных процессов, в которых основная реакция с получением целевого продукта ускоряется катализатором и происходит на его поверхности, а побочные протекают в свободном объеме слоя, применение КСК вместо фильтрующего слоя приводит к снижению селективности, так как порозность КСК больше, чем неподвижного слоя. С другой стороны, изотермический режим в КСК позволяет поддерживать оптимальную температуру, соответствующую наименьшей скорости протекания побочных реакций, т. е. способствует повышению селективности. [c.263] Таким образом, при разработке и проектировании каталитических процессов в КС требуется тщательный анализ преимуществ и недостатков КСК. [c.263] Вернуться к основной статье