ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплоизолированный (адиабатический) процесс из "Технологические методы нефтехимического синтеза" В адиабатическом процессе непрерывный теплообмен через поверхность отсутствует. Весь тепловой баланс процесса состоит из трех статей приход тепла с веществами, поступающими в реактор тепловой аффект реакции рас- ход тепла с веществами, уходящими из реактора. [c.47] Теплоносителями в теплоизолированном (условно называемом садиабатичёским ) процессе могут быть как газообразные, так и твердые вещества. [c.48] Если теплоноситель газообразный, он непрерывно по- . дается в реактор в смеси с сырьем. Перед входом в реактор теплоноситель проходит через нагреватели, где ему сообщается необходимое количество тепла. В качестве теплоносителей часто применяют перегретый водяной пар, углекислоту и другие вещества, инертные в условиях реакции и обладающие большой теплоемкостью. Химические реакторы с газообразными теплоносителями часто носят условное название адиабатических. Истинно же адиабатические реакторы применяются очень редко. [c.48] Твердый теплоноситель в виде частиц небольшого размера может постоянно находиться в теплоизолированном I аппарате. При этом для эндотермической реакции его надо предварительно нагреть, чтобы в нем накопилось достаточное количество тепла, а затем прекратить нагрев и подать в реактор сырье. По мере прохождения реакции тепло будет расходоваться, и температура тепло- носителя упадет до какого-то минимума, ниже которого процесс вести уже нецелесообразно, так как он будет идти слишком медленно. После этого подачу сырья прекращают и теплоноситель снова подвергают нагреву. Та-. кой процесс называется сменно-циклическим (регенеративным). [c.48] Экзотермические реакции на неподвижном слое твердого теплоносителя не проводятся. [c.48] Необходимость непрерывной смены циклов работы в сменно-циклическом процессе усложняет эксплуатацию таких реакторов и поэтому они находят относительно малое применение в промышленности. Они обычно применяются для процессов, в которых происходит очень быстрая дезактивация катализатора и при атом регенерация катализатора (он же твердый теплоноситель) сочетается с аккумулированием тепла в нем. [c.48] Объем таких реакторов обычно определяется по рассчитанному объему катализатора, необходимому для обеспечения заданной производительности. При этом существует определенное ограничение размеров реактора высота катализаторного слоя ограничивается ростом его гидравлического сопротивления, диаметр аппарата ограничивается возможностью равномерного распределения газового потока по поперечному сечению катализаторного слоя. [c.49] Методы расчета теплоизолированных адиабатических реакторов имеются в работах [8, 9, 22]. [c.49] На рис. 9 показана схема реакторного устройства с теплоизолированным адиабатическим контакт-ым аппаратом для экзотермических реакций. Сырье проходит через теплообменник, где нагревается до температуры реакции, затем поступает в реактор. Продукты реакции, выходящие из реактора, направляются в теплообменник, где отдают часть своего тепла сырью и затем поступают, на разделение. Для регулировки температуры газа перед входом в реактор обычно предусматривается обвод на линии холодного газа. [c.49] Реактор для эндотермических реакций может включаться по такой же схеме. Однако для внесения в аппарат необходимого количества тепла одиовременпо с сырьем в него подаются перегретые пары теплоносителя, поступающие из трубчатой печи, в которой производится их перегрев. Кроме того, в тех случаях, когда теплообменник не обеспечивает достаточного предварительного нагрева сырья, перед входом в реактор сырье пропускается еще через нагреватель. [c.49] Практическое использование сменно-циклические реакторы нашли для осуществления эндотермических процессов пиролиза и дегидрирования. [c.50] Эти процессы идут при высоких температурах и со- провождаются побочными реакциями уплотнения углеводородов, которые в конечном счете приводят к образованию кокса, отлагающегося на поверхности катализатора. Это приводит к быстрой дезактивации катализатора и его приходится часто регенерировать. [c.50] Регенерация ведется выжиганием отложенного на теплоаккумулирующей насадке или катализаторе кокса путем продувания воздуха через ее слой при высокой температуре. Тепло, выделяющееся при регенерации, нагревает катализатор и, таким образом, процесс регенерации является одновременно и процессом нагрева катализатора перед реакцией. Периоды реакции и регенерации чередуются с интервалами в 10—мин. [c.50] Отрицательное влияние адиабатических условий на температурный к. п. д. реактора увеличивается с возрастанием порядка реакции. Вследствие этого в промышленности в теплоизолированных адиабатических реакторах осуществляются лишь мономолекулярные эндотермические реакции (например, дегидрирование). [c.50] Для экзотермических реакций в адиабатическом реакторе условия благоприятнее. Однако широкое применение адиабатических реакторов для большинства экзотермических реакций ограничивается необходимостью вести реакцию в более узком интервале температур. [c.50] Щих с большой скоростью й с большим тепловым эффеК-Ч ом (окисление метилового и изопропилового спиртов). Из-за слишком быстрого выделения тепла и высокой температуры реакции другое технологическое решение для этих процессов практически невозможно (см. главу IV). [c.51] Вернуться к основной статье