ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные технологические характеристики кипящего слоя катализатора из "Катализ в кипящем слое" В условиях катализа кипящий слой отличается от неподвижного скоростью процесса, устойчивостью работы слоя во времени, возможностью замены и регенерации катализатора, способами теплоотвода или подвода тепла в зону катализа. Рассмотрим эти основные характеристики. [c.92] Скорость процесса катализа (интенсивность работы катализатора) — основной критерий применимости того или иного метода взаимодействия газа с катализатором. Во взвешенном слое по сравнению с неподвижным появляются как факторы, увеличивающие скорость процесса, так и уменьшаюпще ее. [c.92] Влияние различных факторов на скорость катализа в кипящем слое освещено во многих работах [1—3, 51—64], но в каждой из них недостаточно. [c.92] Главнейшими факторами, определяющими изменение скорости процесса во взвешенном слое по сравнению с неподвижным являются применение более мелких зерен, изотермичность слоя, образование газовых пузырей внутри слоя и перемешивание газовой фазы. [c.92] Применение в кипящем слое более мелких зерен катализатора, чем в неподвижном, позволяет увеличивать скорость процесса за счет снятия внутридиффузионных торможений, т. е. полного использования внутренней поверхности, которая может превышать наружную в тысячи раз. Это видно из характеристик катализаторов, представленных в табл. 1 [1]. [c.92] Качественно можно отметить, что % возрастает с уменьшением размера зерен d и константы скорости реакции к с увеличением коэффициента эффективной диффузии D , радиуса пор и порядка реакции п. Количественно ils определяется из уравнений (11.39)—(11.50). [c.92] Алюмосиликатный для крекинга. [c.93] Никелевый для гидрирования. . [c.93] Железный для синтеза аммиака. . [c.93] Ванадиевый на бариево-алюмосиликатном носителе для окисления ЗОг . . [c.93] Ванадиевый на алюмосиликатном носителе для окисления 80г в кипящем слое. . . Окисно-железный для окисления ЗОг. ... [c.93] Изотермичность кипящего слоя позволяет в большей степени приближаться к оптимальной температуре процесса, вследствие этого увеличивается скорость реакций, особенно экзотермических, и повышается выход продукта. [c.94] Рассмотрим это положение подробнее. В неподвижном слое катализатора перенос тепла осуществляется за счет теплопроводности зерен, излучения от зерен и конвекции газа, протекающего между зернами. Теплопроводность слоя зерен катализатора обычно невелика вследствие их пористости и малой поверхности контакта зерен друг с другом, излучение существенно лишь при 500 С и выше, конвекция газа по сечению слоя имеет большое значение лишь при сильном радиальном перемешивании газа, т. е. не в условиях неподвижного слод. Поэтому значения эффективного коэффициента теплопроводности Я,э неподвижного слоя катализаторов, слагающиеся из трех вышеназванных составляющих, весьма невелики и составляют для окисных и солевых катализаторов единицы ккал м-ч-град). Для пористых металлических зерен измеряется десятками, а для чистых металлов (сеток) сотнями ккал (м-ч-град). [c.94] В кипящем слое катализатора, как показано в главе II, перенос тепла осуществляется в быстром вихревом движении и столкновении твердых частиц при турбулизованной газовой фазе. Эффективные коэффициенты теплопроводности составляют тысячи ккал м-ч-град), в результате и достигается приближение к изотермам как по высоте, так и по сечению слоя для любых малотенлонроводных зерен катализатора. Примерная теплопроводность катализаторов в неподвижном слое, а также окиси алюминия, металлического серебра и кипящего слоя катализатора дана [1, 51] для сравнения в табл. 2. [c.94] переход от фильтрующего слоя к кипящему соответствует переходу от адиабатического режима к изотермическому (см. главу III). Для однослойных реакторов изотермический режим представлен на рис. 46, для многослойных на рис. 62. [c.94] Ванадиевый на бариево-алюмосиликатном носителе. . [c.95] Серебряный на окиси алюминия. [c.95] Плавленая окись алюминия. . [c.95] Катализаторы в кипящем слое. . [c.95] Высокая теплопроводность слоя позволяет подавать газ в слой при температуре ниже температуры зажигания з катализатора. Пфи этом необходимо, чтобы температура в слое ( сл), рассчитанная по уравнениям (111.12) или (111.42), (111.43), была не ниже tз. В этом случае скорость процесса в кипящем слое возрастает за счет повышения Хр и соответственно средневременной движущей силы процесса. [c.95] Вернуться к основной статье