ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выбор типа реактора из "Методы кибернетики в химии и химической технологии" При выборе типа реактора теоретический режим, выявленный в процессе исследования микрокинетики, является своего рода эталоном, который показывает характер необходимого изменения режима в реакторе с глубиной превращения. Выбирая тип реактора, необходимо знать область протекания процесса (диффузионная или кинетическая). Так, внешнедиффузионные процессы осуществляются в адиабатических реакторах с одним небольшим по высоте слоем катализатора. Далее нужно оценить степень внутридиффузионного торможения процесса на зерне. Если протекают одна простая реакция или несколько параллельных реакций, внутридиффузионное торможение только снижает наблюдаемую активность катализатора. Однако, если полезный продукт частично претерпевает в реакторе какие-то изменения (например, при последовательной схеме реакций с полезным промежуточным продуктом), внутридиффузионное торможение может значительно уменьшить селективность процесса. Чтобы избежать этого, приходится значительно уменьшать размер зерна катализатора, что влияет на выбор типа аппарата. [c.420] На основе полученных при исследовании микрокинетики химических и физических закономерностей составляется математическое описание процесса в слое катализатора. Контактный аппарат может состоять из нескольких слоев катализатора, устройств теплообмена, смешения потоков и т. д. Поэтому математическое описание процесса и аппарата различаются. [c.420] Существенным является выбор схемы организации процесса циркуляционной или проточной. [c.421] Циркуляционная схема используется для процессов, в которых за один проход газа через реактор достигаются небольшие степени превращения, что является следствием 1) сильной функции затухания (резкое уменьшение скорости реакции с глубиной превращения), 2) обратимой экзотермической реакции при условии, что достаточно высокие степени превращения достигаются только при низкой температуре и 3) разложения полезного промежуточного продукта при протекании процесса до конца. Кроме того, в циркуляционном контуре могут накапливаться инертные примеси, если они присутствуют в исходном газе. Таким образом, циркуляционную схему процесса желательно применять для процессов с небольшой степенью превращения и при переработке газов, не содержащих инертных примесей. [c.421] При проведении экзотермических реакций значительную трудность может представлять отвод тепла, выделяющегося в результате химического превращения. За счет интенсивной циркуляции частиц катализатора в псевдоожиженном слое температура и, следовательно, интенсивность тепловыделения выравниваются ло всему слою, что значительно облегчает отвод тепла из него. Помимо этого, для псевдоожиженного слоя коэффициенты теплопередачи от слоя к охлаждающей поверхности также выше, чем для неподвижного. Следовательно, для процессов с очень интенсивным тепловыделением рационально применение псевдоожиженного слоя. При этом лучшими показателями (небольшая поверхность охлаждения, интенсивное протекание процесса) обладают аппараты, работающие в режиме, устойчивость которого обеспечивается принудительной стабилизацией. [c.421] С повышением давления преимущества псевдоожиженного слоя сглаживаются во-первых, уменьшается различие в значениях коэффициентов теплопередачи от неподвижного и псевдоожиженного слоев во-вторых, возрастает степень расширения псевдоожиженного слоя и, следовательно, снижается интенсивность процесса в единице объема реактора. [c.421] Таким образом, псевдоожиженный слой рационально применять для каталитических процессов, требующих точной регулировки температур в узком интервале, отвода значительного количества тепла с единицы объема и циркуляции катализатора, а также для процессов, протекающих в области внутренней диффузии правда, при этом требуется износоустойчивый катализатор. [c.422] Вернуться к основной статье