ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Реакторы с движущимся потоком катализатора из "Технологические методы нефтехимического синтеза" Реакторы с движущимся потоком катализатора относительно просто разрешают труднейшие технологические задачи осуществление непрерывной регенерации катализатора в системах, требующих частого восстановления активности катализатора, и регулирование теплового режима реакторов для процессов с высоким положительным или отрицательным тепловым эффектом. [c.73] Принципиальная схема реакторной системы с движущимся гранулированным катализатором показана на рис. 28. Частицы катализатора поступают в верхнюю часть аппарата и под действием силы тяжести опускаются вниз. Опускание. идет равномерно но всему сечению без значительных нарушений структуры потока. [c.73] Пройдя реактор, частицы поступают в регенератор, а из регенератора пневматическим подъемником или ковшовым элеватором снова подаются в питательный бункер реактора. Так производится непрерывная циркуляция катализатора в системе и непрерывная его регенерация. [c.73] Поток реагирующих газов в реакторе может направляться прямотоком или противотоком движению катализатора. [c.73] Для уменьшения истирания зерен катализатора ил изготовляют в виде шариков диаметром 2—8 мм. Скорость их движения выбирается различная в зависимости от-особенностей процесса. [c.74] Реакторы и регенераторы установок с движуш,имс 1 потоком катализатора представляют собой или вертикальные цилиндры, снабженные выгрузочными и загрузочными устройствами, которые могут быть механическими для процессов, идуш,их при невысоких температурах, а при высоких температурах представляют собой цилиндрические течки. Скорость движения катализатора в течках регулируется задвижками. Подвод или отвод газа в нижней части аппарата осуществляется по трубопроводам, снабженным конусообразными колпаками обтекаемой формы для того, чтобы не мешать движению зерен катализатора. [c.74] Псевдоожиженный слой создается пропусканием газа или жидкости снизу через свободно лежащий на решетке слой тонко измельченного катализатора. Когда псевдо-ожижающей средой является жидкость, слой получается более устойчивым и лучше поддается наблюдению, фазы его развития проследить легче, чем при псевдоожижении газом. Поэтому описание псевдоожижения мы начнем со случая, когда оно создается движущейся жидкостью. [c.74] Сначала образуется однородный псевдоожиженный слой, в котором твердые частицы плавают и как бы непрерывно падают навстречу движуш,ейся жидкости, но так как скорость их падения равна скорости движения жидкости, то они остаются на месте, лишь вибрируя и перемещаясь друг относительно друга. Дальнейшее повышение скорости жидкости вызывает конвекционное движение частиц, напоминающее конвекцию в подогреваемой снизу жидкости. Еще дальше начинается образование крупных пузырей й при определенных условиях возможен поршневой проскок, выбрасывающий твердую фазу из реактора. [c.75] Существующие промышленные установки с псевдоожиженным слоем катализатора перерабатывают обычно газообразное сырье. Псевдоожижение газом проходит те же фазы, что и псевдоожижение жидкостью. Однако /однородный псевдоожиженный слой здесь практически не образуется. Вместе с тем различные проскоки газа через слой идут значительно легче, чем проскоки жидкости. [c.75] Начальная стадия псевдоожижения протекает без заметных проскоков, но при более энергичном перемешивании газа и твердых частиц. С повыщением скорости газа режим слоя меняется, начинается барботаж газа, увеличивается количество и размер пузырей и канальных проскоков газа. При наиболее употребительных режимах кипящего слоя происходит интенсивный барботаж значительной части газа через псевдожидкость с укрупнение пузырей. Слой кипит . [c.75] Тенденция к укрупнению пузырей и к проскоку газа возрастает с увеличением высоты слоя, скорости газа и размера зерен катализатора. При использовании же ч)чень мелких зерен и при малой высоте слоя увеличивается количество канальных проскоков, когда газ струями проходит через псевдоожиженный слой. В узких и в ысоких аппаратах наращивание скорости газа может, в конечном счете, вызвать поршневой проскок. ,. [c.75] Благоприятные результаты, в смысле повышения устойчивости псевдоожиженного слоя и уменьшения проскоков получаются при использовании твердой фазы, состоящей из частиц различного размера. [c.76] Размер зерен обычно колеблется в пределах 20—120 мк, хотя в отдельных случаях применяются и более крупные зерна. Уменьшение размера меньше 20 мк не целесообразно, так как при таких размерах уже начинают проявлять себя силы межмолекулярного притяжения, и частицы сбиваются в комки диаметром в несколько миллиметров. [c.76] Барботаж газа и характер движения частиц в кипящем слое очень напоминает вихревые токи в кипящей жидкости. В каком-либо месте, где сопротивление слоя потоку газа ослаблено, прорывается струя газа и захватывает с собой частицы, вынося их на поверхность слоя. Обратно частицы падают в токе газа, поднимающегося с меньшей скоростью вокруг этой струи. Увлекая за собой газ, он замедляют его движение и отчасти создают обратный ток газа вниз. [c.76] Все движения частиц происходят в некотором определенном объеме, величина которого меняется с изменением скорости продуваемого газа. Отдельные вихри зеренг, выбрасываемые выше верхнего уровня этого объема, быстра теряют скорость и падают вниз. Только очен небольшая часть зерен уносится из аппарата с уходящим газом. [c.76] При такой картине псевдоожижения плотность псевдожидкости неоднородна по всему сечению аппарата, в зонах восходящих потоков плотность ее меньше, в нисходящих же больше. По мере повышения скорости газа средняя плотность псевдоожиженного слоя уменьшается и соответственно увеличивается его объем. При некоторой предельной скорости весь слой выносится из аппарата. [c.76] В промышленных установках для сохранения псевдо- ожиженного состояния твердых частиц при движении их по трубопроводам производится небольшая ноддувка газа в нескольких местах по ходу трубопровода. [c.77] Интенсивное перемешивание частиц при режимах кипяптего слоя приводит к созданию здесь условий, близких к идеальному смешению. Благодаря этому в слое устанавливается одинаковая температура и одинаковая концентрация реагентов по всему рабочему пространству аппарата. [c.77] Основными величинами, характеризующими псевдоожиженный слой, являются скорость газа, при которой подъемная сила его становится равной весу слоя, сопротивление псевдоожиженного слоя проходу газа и скорость газа, при которой слой уносится из аппарата (скорость виташ1Я или выноса) [30]. Эти величины ограничивают минимальную и максимальную производительность псевдоожиженного слоя и определяют затраты энергии на его образование. Значение их зависит от многих факторов (размер и плотность частиц, плотность и вязкость газа, размер аппарата и др.) и определяется экспериментально или вычислением на основании теории подобия. [c.77] Изложенные выше особенности кипящего слоя определяют основные его преимущества и недостатки [31]. [c.77] Вернуться к основной статье