ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Типовые процессы и аппараты из "Расчеты аппаратов кипящего слоя" ДОСТИЧЬ значительных степеней превращения в одном слое. Такие реакторы наиболее просты по конструкции (рис, 5,2,а) и используются в процессах окисления, в которых катализатор долгое время сохраняет высокую активность [1.5]. [c.264] Для проведения сильноэкзотермических процессов при значительной степени превращения и высокой концентрации реагентов внутри слоя могут быть размещены теплообменные (холодильные) элементы. Теплоносителем может служить вода или другая жидкость [1, 6]. Для увеличения степени использования сырья в обратимых процессах применяют системы с рециркуляцией. [c.264] Однослойные реакторы с непрерывным обновлением катализатора (рис. 5.2,6) используют в процессах крекинга, риформинга, дегидрирования, в которых катализатор быстро теряет активность и должен отводиться на регенерацию [6—8]. В некоторых случаях, когда мелкодисперсный катализатор плохо взвешивается, можно применять однослойный реактор с дополнительным механическим перемешиванием (рис. 5.3). [c.264] Опыт показал эффективность применения КС инертного материала для быстрого охлаждения (закалки) продуктов реакции, способных к дальнейшим гомогенным превращениям в бесполезные вещества при температуре катализа. Схема контактного аппарата с закалочным слоем инертного материала представлена на рис. 5.5. [c.265] Многослойные (многополочные) реакторы КС [1, 9] работают, как правило, без циркуляции катализатора. В зависимости от величины тепловых эффектов реакций теплообменные элементы могут быть расположены как непосредственно в слоях катализатора (рис. 5.6), так и между слоями или вне аппарата. [c.265] Многополочные реакторы можно применять также для обратимых процессов, требующих непрерывного обновления катализатора с целью его регенерации. Для этого в аппарате устанавливают переточные устройства [10]. Реактор с нерегулируемыми пе-реточными трубами изображен на рис. 5.7. [c.265] В слое [1,6], с виброкипящим и пульсирующим слоем, со слоем, находящимся в поле центробежных сил [12] и т. п. [c.266] Большинство усложненных конструкций реакторов КС еще мало изучено и не нашло широкого применения в промышленности. [c.266] Д е г и д р и р о в а н и е б у т а н а до бутилена [1,8]. В настоящее время основное количество важнейших мономеров для синтетического каучука производится путем дегидрирования углеводородов. В частности, дегидрирование бутана до бутилена является первой стадией процесса получения бутадиена и протекает при атмосферном давлении и температуре 530—570 °С на СГ2О3, нанесенном на АЬОз. Процесс эндотермичен и сопровождается отложением кокса на катализаторе. Реакторный блок, включающий в себя реактор и регенератор с КС, конструктивно аналогичен применяемому в процессе крекинга. Так как процесс обратим, то для повышения степени использования бутана применяют рециркуляцию. [c.268] Окисление диоксида серы (1, 4, 5) в КС протекает в диапазоне температур 420—600°С на промотированных оксидами щелочных металлов ванадиевых катализаторах, нанесенных на прочный алюмосиликатный носитель. Процесс обратим и экзотер-мичен. Применение контактных аппаратов КС эффективно на первой стадии контактирования для переработки концентрированных запыленных газов, получаемых при обжиге сульфидных руд. Конструкции таких аппаратов представлены на рис. 5.11 и 5.12. [c.268] Газ после реактора КС охлаждается в теплообменниках, затем триоксид серы абсорбируется с образованием загрязненного олеума и моногидрата, а чистый газ поступает на вторую стадию окисления в аппарат с фильтрующими слоями катализатора. [c.268] Многополочные аппараты предназначены для окисления ЗОа на 97—99 %. В зависимости от концентрации ЗОг реактор может быть снабжен внутрислоевыми пароводяными холодильниками и иметь от четырех до шести полок. В промышленных условиях испытаны четырех- и пятиполочные аппараты с колпачковыми распределительными решетками (рис. 5.13). Наибольший интерес представляет применение реакторов КС для окисления высококонцентрированного диоксида серы. [c.268] В циркуляционной системе производства серной кислоты из сернистого газа, полученного сжиганием серы в кисдороде, оказалось целесообразным применение однополочного аппарата с трубами парового котла в КСК [15]. [c.269] Окисление этилена до окиси этилена [1, 6, 14]. Процесс экзотермичен тепловой эффект побочной реакции полного окисления много больше, чем основной реакции. Необходимо точное регулирование температуры в узких пределах. Процесс окисления ведут на серебряном катализаторе при давлении 0,9— 2,0 МПа и температуре 260—290 °С, если окислителем служит воздух, и при температуре 230 °С, если окислителем служит кислород. Переход к реактору КС позволяет применять мелкозернистый ка- тализатор, проводить процесс в изотермических условиях и интенсивно отводить теплоту из зоны реакции. Существует два варианта контактного аппарата с циркуляцией катализатора. [c.269] Вариант а 7 —труба для циркуляции катализатора 2 —пористый фильтр 3 —охлаждаемая зона с катализатором 4 —трубчатый холодильник 5 —решетка зона катализа вариант б / — труба для циркуляции катализатора 2—циклон 3—змеевик 4 —охлаждаемая зоиа с кипящим катализатором 5 — зона катализа в — холодильник 7 — трубчатый течлообменник, /-этилен // — продувочный газ ///—продукты /И —хладагент У —кислород. [c.270] По второму варианту охлаждающая и реакционная зона разделены горловиной (рис. 5.14,6). Для окисления этилена можно применять и трубчатый реактор (рис. 5.15). [c.271] Имеются данные [1, 6, 14—18] о промышленной и опытно-промышленной реализации в КС следующих процессов окислительного аммонолиза пропилена, гидрокрекинга нефтяного сырья, полимеризации, окисления нафталина до фталевого ангидрида, синтеза Фишера — Тропша, окисления бутилена до малеинового ангидрида и о-ксилола до изофталонитрила, получение синильной кислоты из метана и аммиака, десульфирования масел, углей и асфальтенов, получения дихлорэтана окислительным хлорированием этилена, хлорирования предельных и непредельных углеводородов, окислительного дегидрирования углеводородов, паровой и парокислородной конверсии природного газа и конверсии оксида углерода с водяным паром, синтеза аммиака. [c.271] Вернуться к основной статье