Реактор частичного перемешивания

Четыре рассматриваемых типа реакторов связаны между собой как в физическом, так и в математическом отношении. Реактор с принудительным перемешиванием, или реактор идеального смешения, отличается от трубчатого реактора как по конструкции, так и по описывающим его уравнениям однако трубчатый реактор с достаточно интенсивным продольным перемешиванием потока приближается к режиму идеального смешения. Периодический реактор представляет собой реактор идеального смешения, в котором существует проток реагентов, но описывается он теми же уравнениями, что и простейшая модель трубчатого реактора. Термин адиабатический относится скорее к режиму реактора, чем к его конструкции, так как и реактор идеального смешения, и трубчатый, и периодический реактор могут быть адиабатическими. При исследовании различных типов реакторов нельзя в равной мере дать характеристику каждого реактора — частично из-за того, что различные вопросы изучены неодинаково полно, а частично из-за того, что некоторые проблемы трудно изложить на том доступном уровне, которого мы собираемся придерживаться в этой книге. Например, нестационарные уравнения для реактора идеального смешения являются обыкновенными дифференциальными уравнениями, и мы можем провести их анализ достаточно полно. Стационарный режим трубчатого реактора уже описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями, а для описания его поведения в нестационарном режиме требуются дифференциальные уравнения в частных производных, анализ которых представляет весьма трудную задачу. Там, где это возможно, мы стараемся представить результаты более глубокого лнализа сложных задач в виде качественных описани11 и графиков, [c.10]

Нетрудно заметить, что производительность снижается из-за полного или частичного перемешивания реакционной массы, приводящего к выравниванию концентраций и скоростей по объему. В реальных реакторах вытеснения частичное выравнивание концентраций и скоростей по длине аппарата происходит в результате диффузии и конвекции. В этом отношении особенно нежелательна диффузия по оси потока, так называемое продольное (или обратное) перемешивание, ведущее к более пологой кривой концентраций и снижению средней скорости и удельной производительности (рис. 72, кривая 4). Все это наглядно проявляется на кривых распределения времени пребывания, которые можно получить, вводя метку (индикатор) в подаваемую в реактор смесь. Для реактора идеального вытеснения все элементы реакционной массы находятся в аппарате одинаковое время, что выражается прямой, уходящей в бесконечность (рис. 73, прямая 1). В реакторе полного смешения значительная часть жидкости покидает аппарат сразу, а остальное количество задерживается очень долго (кривая 2). В каскаде реакторов полного смешения и реальных аппаратах вытеснения наблюдается промежуточный вид кривой распределения— с более или менее размытым максимумом (кривая 3). [c.315]

На установке (рис. 111-1) исследовано продольное перемешивание в лабораторном реакторе диаметром 40 мм, длиной 140 мм. Реактор частично [c.127]

Поэтому оптимальное решение для конструкции промышленного реактора и его опытных моделей должно обеспечить, в первую очередь, исключение сколько-нибудь заметного влияния барботажа на результаты процесса. В случае исключения влияния барботажа процесс должен описываться уравнениями для реактора с частичным перемешиванием. Из полученных ранее аналитических выражений для процесса в реакторе с неполным перемешиванием привлекает своей простотой формула, предложенная А. Н. Плановским и Д. И. Орочко [21, 221 [c.314]

Вопросы расчетного определения полей концентраций жидкостей в режиме частичного перемешивания достаточно хорошо разработаны применительно к ректификационным, абсорбционным аппаратам (в том числе иасадочным), химическим реакторам К сожалению, в процессе промывки осадков подобные методы не получили еще распространения, хотя слой осадка с капиллярами, в которых течет жидкость, может быть уподоблен аппарату насадочного типа, в котором осуществляется вытеснение одной жидкости другой и перемешивание этих жидкостей. В этом случае объем пор можно уподобить свободному объему аппарата. [c.38]

Носитель, поступающий со склада, рассеивают на грохоте / и по мере надобности через рукавный вакуум-фильтр 2 подают в эмалированный реактор с паровой рубашкой 3 для извлечения избыточного количества АЬОз серной кислотой. Для-уменьшения потерь носителя из-за растрескивания гранул предусмотрено пневм.атиче-ское перемешивание фаз. В реакторе поддерживают температуру 90°С и концентрацию кислоты — 10%. Время, необходимое для извлечения АЬОз, рассчитывают по формуле (IV. 46). Реактор 3 — периодически действующий, что вызвано трудностью подбора конструкционного материала для создания непрерывно действующего аппарата. Для обеспечения непрерывности процесса одновременно используют несколько реакторов. В целях защиты от коррозии кислыми водами последующих аппаратов, отмывку носителя от сульфат-иона первоначально производят в том же аппарате. Частично отмытый носитель поступает на сетчатый конвейе ) 4 (сетка из нержавеющей стали с диаметром отверстий 0,1—0,2 мм). Алюмосиликат располагается на ленте конвейера слоем толщиной в 2—3 см. Лента конвейера с лежащим на ней носителем движется над сборником промывных вод 7 и орошается сверху водой с помощью форсунки 6. Отмывка носителя продолжается 40 мин. В соответствии со скоростью движения ленты и временем отмывки рассчитывают необходимую длину промывной зоны. Носитель сушат 1 ч в печи 8 тоннельного типа при 120—130°С и пропитывают раствором активных солей в ванне 9. Она представляет собой прямоугольную емкость из нержавеющей стали с паровой рубашкой для создания и поддерживания необходимой тeмпepaтypьL Раствор солей непрерывно циркулирует через ванну с помощью центробежного насоса И. Для облегчения поддержания постоянной концентрации пропиточного раствора, отношение Ж Т в ванне равняется 120. Перемешивание раствора специальными механическими средствами нецелесообразно, поскольку при достаточной мощности циркуляционного насоса И достигается полное смешение в системе ванна, насос, сборник 10. Емкости 13 и 14 используют для приготовления [c.145]

Поскольку реактор интенсивного перемешивания полностью заполнен смесью реагируюш его сырья и водорода, вместе с загрязненным водородом будет выброшено сырье, лишь частично затронутое процессом гидрирования. Это сырье должно быть возвраш ено в реактор подключением к последнему сепаратора. Газ дросселируется после сепаратора и выводится из системы. Непрореагировавшее сырье самотеком возвращается в реактор. Таким образом, промышленный реактор [c.97]

Как уже отмечалось выше, в практике не бывает аппаратов идеального смешения и вытеснения, однако исследования показывают, что во многих случаях реальные аппараты работают с показателями, очень близкими к показателям работы какого-либо из этих двух гипотетических типов, называемых в заводской практике аппаратами полного вытеснения и полного смешения. Реакторы промежуточных типов обычно называются реакторами частичного смешения. По принципу полного вытеснения работают аппараты, выполненные в виде трубы, в которой скорость движения реакционной смеси достаточно большая, чтобы не допустить перемешивания ее из-за конвекции. По принципу полного смешения работают аппараты, снабженные сильными размешивающими устройствами. К аппаратам частичного смешения относятся все реакторы емкостного и барботажного типа с умеренной интенсивностью перемешивания. [c.25]

Все используемые в промышленности реальные химические реакторы отличаются от идеальных, так как обеспечить режим полного вытеснения или полного смешения практически невозможно. Б трубчатых реакторах, которые по своей конструкции близки к аппаратам полного вытеснения, соседние элементы потока взаимодействуют вследствие турбулентности потока. Это приводит к частичному перемешиванию соседних слоев, т. е. нарушению режима идеального вытеснения. [c.229]

Пример IV- . На установке (рис. IV- ) исследовано продолрое перемешивание в лабораторном реакторе диаметром 40 мм, длиной 140 мм. Реактор частично заполнен шариковой насадкой. Через реактор пропускали поток азота со скоростью у = 66 мм/мин, так что время пребывания потока в реакторе 1//и = 140 66 = 2,3 мин. При импульсном вводе гелия во входной поток записана выходная кривая (кривая отклика), приведенная на рис. 1У.9. Определить Ре О [c.129]

BOM реакторе 5 (форполимеризатор), где при помощи змеевика поддерживают температуру 75—85°С и обеспечивают перемешивание лопастными мешалками для предотвращения окисления стирола в реактор подают азот. Из реактора частично полимеризованная масса (содержание полимера 18—20%) стекает в полимеризационную колонну 4 из хромоникелевой стали. Секционное устройство полимеризатора позволяет регулировать температурный режим, постепенно повышая температуру до 235°С. Для обогрева используется высококипящий органический теплоноситель. Расплавленный полистирол выдавливают при помощи червячного пресса в ванну 6 получаемые при этом твердые прутки или ленты режут в измельчителе 7. [c.324]

Промытый комплекс из центрифуги 9 и частично из центрифуги 15 ступени III поступает в реактор разложения комплекса 12, куда из центрифуг 15 отводится некоторое количество раствора парафина в бензине — рециркулят II. В реакторе 12, идентичном по конструкции реактору И, при механическом перемешивании комплекс разлагается. Для разложения комплекса в рубашку реактора 12 вводится глухой водяной пар. [c.91]

В основе моделирования состояния частичной сегрегации, как правило, лежит предположение о том, что часть реакционной среды находится полностью в сегрегированном состоянии, а часть — в состоянии микросмешения. Соотношение объемов зон аппарата, в которых осуществлено смешение на уровне отдельных молекул и элементов жидкости, зависит от режима перемешивания и конструкции реактора. [c.54]

Замечания, аналогичные тем, которые были сделаны для реак-, тора периодического действия, справедливы и для реактора идеального вытеснения. Проведение процесса в проточном реакторе идеального смешения предусматривает постоянное перемешивание свежих порций компонента Л с частично прореагировавшими продуктами., В результате подобной неравномерности следует ожидать снижения избирательности процесса по отношению к промежуточному продукту Я. [c.191]

При механическом перемешивании катализатор может находиться либо в виде суспензии (и при этом частично или полностью захватываться потоком, выходящим из реактора), либо в неподвижном состоянии. В первом случае исполь- [c.140]

Наряду с этим при проведении процессов в проточной системе приходится встречаться с реакторами, в которых диффузия или специальное перемешивание вновь поступающих веществ с частично прореагировавшей смесью обеспечивает однородный по всему объему состав продуктов реакции в данный момент времени. [c.378]

Образование комплекса, требующее тесного контакта карбамида и дизельного топлива, происходит или в мешалке, или в трубчатом реакторе с принудительным перемешиванием при помощи насосов. При этом реагирующая смесь охлаждается водой. Использование низкокипящих растворителей, например хлористого метилена (температура кипения 41°С) или изобутилового спирта в смеси с бутаном, дает возможность отводить тепло из реактора, за счет частичного испарения растворителя. [c.313]

Реактор с перемешиванием (рис. П-31) имеет винтовую мешалку (конструкция мешалки обусловлена большой вязкостью среды). Перемешивание позволяет достигать большой степени превращения (25—30% в зависимости от типа полимера-продукта). Реакция полимеризации — экзотермическая, с отводом тепла частично через рубашку, а частично непосредственно с продуктами реакции (реактор действует автотермически). Емкость реактора 250—500 л, диаметр 300—400 лш. Мешалка с ге = 1500 об мин осуществляет сильное перемешивание этилена с образовавшимся полиэтиленом. Из экспериментальных онределенип распределения температур в реакторе следует, что основные реакции развиваются в средней части реактора. [c.105]

Прогидрированное масло фильтруют, чтобы удалить катализатор (с введением вспомогательного фильтра, если в исходном катализаторе не было никаких фильтрующих добавок). Отработанный, не потерявший активности катализатор иногда используется повторно, но часть катализатора заменяется свежей порцией. Потерявший активность катализатор можно использовать при гидрогенизации в бопее жестких условиях сырого или трудно гидрируемого масла. Чаше потерявший активность катализатор вьп ружается и полностью заменяется свежим, так как в этом случае от загрузки к загрузке можно получать воспроизводимые результаты. Часто используется несколько типов реакторов с перемешиванием. Один из реакторов - реактор с "замкнутым концом", частично заполненным маслом, в него вводится водород, чтобы поддержать определенное давление. Нижняя мешалка поддерживает катализатор в виде суспензии, а верхняя мешалка смешивает водород из мертвого объема с маслом. Реактор второго типа представляет собой вертикальный цилиндр, соединенный внизу с "пауком" для распределения водорода. Перемешивание осуществляется насосами, обеспечивающими циркуляцию масла, водорода или их обоих вместе. Для регулирования температуры можно использовать внешнее охлаждение. Непрерывные процессы с использованием стационарного катализатора в реакторе этого типа осуществляются редко. [c.211]

В анаэробном реакторе первой ступени 2 происходит биологическая деструкция органических загрязнений сообществом взвешенных и иммобилизованных на волокнистой загрузке типа Вия микроорганизмов и осветление частично очищенной сточной воды в верхней части аппарата. Для интенсификации протекания окислительных процессов в анаэробном реакторе первой ступени предусмотрено рециркуляционное перемешивание насосом. [c.164]

Полимеризация в массе по периодич. схеме в две ступени. На первой В., содержащий 0,02-0,05% по массе инициатора, полимеризуют при интенсивном перемешивании до степени превращ. ок. 10%. Получают тонкую взвесь частиц ( зародьццей ) П. в мономере, к-рую переводят в реактор второй ступени сюда же вводят дополнит, кол-ва мономера и инициатора и продолжают полимеризацию при медленном перемешивании и заданной т-ре до степени превращения В. ок. 80%. На второй ступени происходит дальнейший рост частиц П. и их частичная агрегация (новых частиц не образуется). Получают пористые гранулы П. с размерами 100-300 мкм в зависимости от т-ры и скорости перемешивания на первой ступени. Незалолимеризовав-шийся В. удаляют, П. продувают азотом и просеивают. Порошок сыпуч и легко перерабатывается. Преимущества перед суспензионным способом отсутствие стадий приготовления водной фазы, выделения и сушки П., в результате уменьшаются капиталовложения, энергозатраты и расходы на обслуживание. Недостатки затруднены отвод тепла р-ции и борьба с коркообразованием иа стенках аппаратуры образующийся П. неоднороден по мол. массе, его термостойкость ниже, чем у П., полученного первым способом. [c.621]

При использовании только прочно адсорбирующихся ферментов (первый режим гидролиза) наибольшую глубину гидролиза субстрата при одинаковой продолжительности реакции, а также наибольшую производительность процесса обеспечивали реакторы с отводом продуктов из зоны реакции проточный реактор с перемешиванием и, особенно, реактор колонного типа (см. табл. 7.1). Эффект увеличения глубины гидролиза составил 1,5-2 раза, производительности — 3-5 раз. Основной причиной более высокой эффективности является то, что удаление продуктов позволяет частично избавиться от их ингибирующего действия на целлюлазы. Если же в реакторе перемешивания использовать не только прочно, но и слабо адсорбирующиеся ферменты (второй режим гидролиза), то степень конверсии субстрата будет примерно одинакова как для проточного, так и для реактора с перемешиванием. Однако производительность проточного колонного реактора выше. По-видимому, более высокая концентрация целлюлозы в колонном реакторе (250 г/л по сравнению со 100 г/л в реакторе с перемешиванием) и, соответственно, ферментов, поскольку E/S сохраняется постоянным, а также существенное снижение ингибирования продуктами реакции за счет постоянного отвода продуктов играет не меньшую, а даже большую роль, чем увеличение содержания целлюлаз (за счет добавления неадсорби-рованных ферментов) в реакторе периодического действия. Что [c.189]

Для гидрогенизации фенола в циклогексанол применяется ряд катализаторов. Обычно при этом образуется некоторое количество циклогексанона, особенно если гидрогенизация неполная. Удовлетворительными катализаторами считаются предварительно восстановленные никелевые катализаторы или никель Ренея. Введение в реактор периодического д ствия с перемешиванием 0,1% фенолята натрия, по-видимому, частично ингибирует образование циклогексанона. [c.219]

Реактор с перемешиванием имеет внутри винтовую мешалку (рис. 6.2.14). Перемешивание позволяет достигать большой степени превращения. Реакция полимеризации - экзотермическая, с отводом теплоты частично через рубашку, а частично - непосредственно с продуктами реакции (реактор действует автотермически). [c.626]

Преимущество реактора смешения заключается не только в простоте его изготовления, но и в легкости регулирования температуры. Реагенты, пост упающие в первый аппарат, сразу попадают в большой объем частично прореагировавших веществ, в котором вследствие перемешивания не создается зон с местным перегревом, а наличие ступеней в реакторах смешения дает возможность получить з начительную поверхность охлаждения. Кроме того, для отвода тепла можно использовать не только внешние поверхности самих аппаратов, но н значительную часть [c.18]

При большинстве опытов в реактор загружали смесь изобутана и бутиленов, охлаждали ее до необходимой температуры (обычно до —30, —20 или —10°С), а затем начинали перемешивать углеводороды и 1Подавать в них по каплям серную кислоту из стеклянной бюретки. Сразу же после того, как в реакционную смесь начинала поступать кислота, смесь разогревалась, поэтому за скоростью подачи кислоты тщательно следили во избежание подъема температуры больше чем на 2°С сверх заданной (нужный объем кислоты вводили обычно за 1—5 мин). Перемешивание продолжали до момента отбора пробы. После остановки мешалки давали реакционной смеси отстояться и частично расслоиться (за 1 мин или меньше), затем охлажденным микрошприцем отбирали пробу с верха углеводородной фазы и быстро вводили ее в хроматограф. После этого вновь включали мешалку и продолжали перемешивание до отбора следующей пробы. [c.88]

Катализаторный комплекс в реакционной смеси растворен частично, и поэтому присутствует также в виде отдельной фазы. В ней образуются более сложные комплексы, не активные в реакции алкилирования. При недостаточно интенсивном перемешивании смесь, состоящая из фазы комплекса и реагентов, может расслаиваться в реакторе (комплекс почти вдвое тяжелее алкилата), что отрицательно сказывается на эффективности процесса — ухудшается растворение активной части комплекса в реакционной смеси, большая часть активного комплекса переходит в неактивный вид, накапливаются полимерные образования. Поэтому барбатаж этилена как способ перемешивания должен быть организован таким образом, чтобы исключить застойные зоны в реакторе (см. разд. 4.9.4) и обеспечить хорошее растворение активной части катализатора в реакционной смеси. Для этого был разработан алкилатор, схема которого показана на рис. 6.10, а. В нем газ распределяется по сечению реактора через множество маленьких форсунок. Свежий бензол и катализатор вводят через отдельный штуцер в [c.360]

Исходя из электрохимического механизма реакции гидрирования N0 на поверхности платины, был предложен оригинальный способ интенсификации этого процесса [18]. Задача увеличения скорости диффузионного процесса может быть решена снижением толщины диффузионного слоя Это возможно в результате применения реактора с мешалкой, а также увеличения давления или интенсивности перемешивания Инженерные решения представляются достаточно сложными, в связи с чем предлагается иной путь. При переходе от полностью погруженной к частично погруженной в реактор поверхности платины можно интенсифицировать процесс за счет образования выше мениока очень тонкой пленки жидкости Чтобы исключить явление высыхания пленки из-за накопления на ней солей, артор предложил использовать локальный подогрев частично погруженного электрода. [c.141]

При положительных анализах продукт из сборника 11 фильтруют на нутч-фильтре 12 и направляют в мерник 13. Отгонка растворителя и поликонденсация продукта гидролиза осуществляются в реакторе 16, представляющем собой вертикальный цилиндрический аппарат с рубашкой, мешалкой и прямым холодильником 15. В реактор из мерника 13 самотеком сливается раствор продукта гидролиза в толуоле включают мешалку, нагревают массу в реакторе до 120— 130 °С и отгоняют смесь толуола с бутиловым спиртом, собирая растворитель в приемник 17. По окончании отгонки температуру в реакторе за 1,5—2 ч повышают до 250 °С и при 250—260 °С и непрерывном перемешивании проводят реакцию поликонденсации. Отгоняемые в процессе поликонденсации бутиловый спирт, вода и частично толуол конденсируются в холодильнике 15 и собираются в ириемнике 17. После 3—4 ч поликонденсации содержимое реактора охлаждают до 60 °С и анализируют. [c.239]