Тепловой с псевдоожиженным слоем

При регенерации в псевдоожиженном слое катализатора прак — ТГ чески устраняется возможность локальных перегревов, что позволяет проводить регенерацию при более высоких температурах, тем самым ввести в реактор более высокопотенциальное тепло и, при необходимости, сократить кратность рециркуляции катализатора. [c.130]

Сырье — гудрон, отводимый с низа вакуумной колонны, или мазут с низа атмосферной колонны — подается насосом 14 в реактор 11 через систему распылителей 9 (форсуночного типа) под уровень псевдоожиженного слоя частиц кокса, непрерывно циркулирующих в реакторном блоке и обеспечивающих подвод тепла в реактор. Форсунки размещаются обычно по высоте слоя в несколько ярусов, на крупных установках их число достигает 100. [c.31]

Катализатор, пройдя зону отпаривания водяным паром, по транспортной линии 5 поступает в регенератор 6 с псевдоожиженным слоем катализатора, куда одновременно воздуходувкой 3 через горизонтальный распределитель подается воздух, необходимый для регенерации катализатора. Регенерированный катализатор по трубопроводу 7 опускается в узел смешения с сырьем. Пары продуктов крекинга и газы регенерации отделяются от катализаторной пыли в соответствующих двухступенчатых циклонах и объединяются в сборных камерах, расположенных в верхней части аппаратов 6 и 10. Газы регенерации проходят паровой котел-утилизатор 9, где их тепло используется для выработки водяного пара. Затем они очищаются от остатков пыли в электрофильтре 8 и выводятся в атмосферу через дымовую трубу (на схеме не показана). [c.38]

Суспензия отработанного адсорбента перетекает в десорбер 8, где происходит десорбция рафината II растворителем, предварительно нагретым в теплообменнике 15 и подогревателе И. В адсорбер и десорбер, ниже подачи раствора сырья и нагретого растворителя, для создания гидравлического затвора вводится растворитель. Далее суспензия адсорбента опускается в ступенчато-противоточную сушилку 7 с псевдоожиженным слоем. Псевдоожижение массы частиц адсорбента создается с помощью водяного пара (давлением 1 МПа). Для сообщения тепла, [c.93]

Регенерированный адсорбент охлаждается (в псевдоожиженном слое) в холодильнике 5, где его тепло используется для подогрева очищенной воды. Охлажденный адсорбент пневмотранспортером подается в бункер-разгрузитель 10. Отсюда он опускается в адсорбер 9. В систему пневмотранспорта воздух подается воздуходувкой 6. [c.93]

Глубину превращения сырья изменяли в широких пределах— от 14 до 80%. В соответствии с глубиной превращения менялся и выход основных продуктов реакций — этилена и пропилена. Так, при 60%-ной глубине превращения на 100 молей сырья было получено этилена около 32 молей и пропилена около 20 молей. При 80%-ной глубине превращения суммарный выход этих углеводородов составил 47%. Процесс характеризуется высокой гибкостью. Коксообразование на стенках реактора практически не наблюдалось. По принципу работы указанный аппарат близок к аппаратам с псевдоожиженным слоем. Недостатком аппарата является необходимость передачи тепла к реакционной зоне через стенки реактора. [c.51]

Принципиальная схема подобной установки показана на рис. 25. Остаточное сырье смешивается с циркулирующим и свежим водородсодержащим газом и, пройдя систему теплообменников 3 и нагревательную печь 2, поступает под распределительную решетку реактора 1. В псевдоожиженном слое катализатора (типа АКМ), создаваемом парожидкостным потоком, осуществляется процесс гидрокрекинга. Продукты реакции, выходя сверху, отдают свое тепло в теплообменниках 3 и холодильниках 4 и поступают в сепаратор высокого давления 5, где от жидкой фазы отделяется водородсодержащий газ. После очистки от сероводорода и осушки водородсодержащий газ с помощью компрессора 7 передается на смешение с сырьем. [c.67]

Теплоемкость катализатора определяет его способность передавать тепло крекируемому сырью в условиях высоких температур если катализатор имеет относительно высокую теплоемкость, он будет передавать большее количество тепла. Передача тепла, образующегося при выжигании кокса в процессе регенерации, является одним из основных назначений катализатора на установках каталитического крекинга в псевдоожиженном слое. Теплоемкость связана с истинной плотностью катализатора и с содержанием окиси алюминия по отношению к двуокиси кремния в скелете катализатора. [c.18]

С переходом на кипящий слой задача отвода тепла, представляющая значительную трудность в реакторах с неподвижным слоем, упрощается ввиду высокого коэффициента теплообмена между слоем и стенкой охлаждающей рубашки. По данным различных исследователей при высоких давлениях эта величина составляет 100 ккал град) и более. Температуру в первой секции реактора с псевдоожиженным слоем (реакция синтеза аммиака) можно поднять до 535—545°С, если температура газа на входе не превышает 450°С. Для получения заданной степени превращения температуру в реакторе следует понижать, а тепловыделение использовать для подогрева свежего газа. По ориентировочным расчетам, производительность реактора синтеза аммиака можно повысить на 40—50% за счет приближения профиля температур к оптимальному. [c.354]

Из сказанного следует, что применение псевдоожиженного слоя при синтезе аммиака позволяет перейти на более мелкие зерна катализатора, улучшить отвод тепла, уменьшить поверхность [c.355]

При повышенном содержании SO2 на входе в реактор (например, 11% SO2 и 10% О2) температура в первой секции составляет 550 °С, степень преврашения — 75%. В этом случае газ, входящий в первую секцию псевдоожиженного слоя, должен иметь температуру 325 °С, а при более высоком содержании SO2 — еще меньшую температуру. С другой стороны, температура газа, содержащего 7% SO2 и 11% О2 на входе в реактор с неподвижным слоем, должна составлять 440°С при большей концентрации SO2 и меньшей О2 температура должна повышаться. Отвод тепла из реакторов с псевдоожиженным слоем может осуществляться с помощью теплообменников, погруженных в слой и обладающих малой поверхностью ввиду высоких коэффициентов теплообмена. При охлаждении водой значения коэффициента теплообмена между водой и слоем могут достигать 100—200 ккал град), в то время как для неподвижного слоя эта величина составляет 5—9 ккал (м -ч-град). В реакторе с псевдоожиженным слоем можно использовать более мелкозернистый катализатор из зерен диаметром 0,75—1,5 мм он обладает намного большей поверхностью по сравнению с крупнозернистым катализатором в неподвижном слое, используемым на начальных и серединных ступенях всего на 30—50%. Помимо этого, в псевдоожиженном слое отсутствует спекание катализатора, которое в течение одного года увеличивает гидравлическое сопротивление в 2 раза. Необходимое количество катализатора уменьшается вследствие лучшего использования поверхности зерна и возможности поддержания температурного режима, близкого к оптимальному. [c.356]

Пары нафталина в смеси с воздухом взрывоопасны, однако в псевдоожиженном слое взрыв никогда не происходит. Этому препятствуют мелкие частицы катализатора, быстро рассеивающие выделяющееся тепло. [c.358]

При отсутствии опытных данных по кинетике тепло- или массообмена можно пользоваться объемным напряжением сушилок с псевдоожиженным слоем по влаге А . В табл. Х.4 приводятся сведения о напряжениях ио влаге А для некоторых материалов. [c.171]

Интенсивность переноса тепла в псевдоожиженном слое значительно выше, чем в однофазном газовом потоке в пустой трубе или в заполненной неподвижным зернистым материалом. Характер изменения коэффициента теплоотдачи при последовательном переходе от неподвижного слоя ь к развитому псевдоожиженному [c.414]

Второе направление постулирует доминирующую роль переноса тепла движущимися твердыми частицами, учитывая также теплопроводность через пленку ожижающего агента около поверхности. Высокие значения к приписываются большим температурным напорам при прогреве (охлаждении) движущихся твердых частиц у поверхности теплообмена. Здесь учитывается влияние теплофизических свойств твердого материала, причем одни авторы исходят из многократно повторяющихся актов нестационарного теплообмена между поверхностью и твердыми частицами, переносящими тепло в ядро псевдоожиженного слоя другие— из нестационарного прогрева потока твердого материала вд оль поверхности а также из несколько иных представлений [c.419]

Итак, можно представить себе следующую схему переноса тепла в неоднородном псевдоожиженном слое (рис. Х-4). В момент времени < = О к теплообменной поверхности температурой Гту подходит пакет твердых частиц (для простоты — сферических, диаметром д) при температуре ядра нсевдоожиженного слоя Тв и характерной порозности Еа- Пусть в пристенной зоне (порозность пакета в ней ew ф 6 , термическое сопротивление — Нуу) температура падает от Туу до Т. Начиная от границы этой зоны [c.421]

Близость принятой теоретической модели к реальному механизму переноса тепла в неоднородном псевдоожиженном слое не исключает необходимости ее дальнейшего совершенствования. Отметим важность уточнения закономерностей расширения псевдоожиженных систем и определения локальных зависимостей е = / U), формул для R p с учетом конвективной и радиационной составляющих, а также 6 7 — толщины пристенной зоны Представляется также важным получение расчетных формул для и U ft применительно к тенлообменным поверхностям [c.430]

Для большинства псевдо ожижаемых зернистых материалов, вследствие малого размера частиц и достаточно большого значения кз, В1 <0,25, и внутреннее термическое сопротивление редко лимитирует теплообмен. О закономерностях переноса тепла в условиях внутренней задачи для псевдоожиженных систем, можно, видимо, в настоящее время судить лишь косвенно — по данным о переносе вещества (математически оба процесса описываются аналогично), в частности, на примере сорбции псевдоожиженным слоем силикагеля водяных паров из воздушного потока Установлено, в частности, что в случае внутренней [c.466]

С. С. Забродский. Перенос тепла псевдоожиженным слоем зернистого материала. Труды Института энергетики АН БССР, Вьш. VHI, 1958. [c.573]

Забродский С. С., Перенос тепла псевдоожиженным слоем зернистого материала, Труды Ин-та энергетики АН БССР, вып. 8, 1958. [c.275]

На установках каталитического крекинга в псевдоожиженном слое имеется возможность максимально использовать избыточное тепло регенерации катализатора для нагрева сырья, вследствие чего иногда сырье нагревают только в тенлообменных аппаратах. При небольших выходах кокса все избыточное тепло затрачивается на нагрев сырья. Ири больших выходах кокса часть тенла регенерация используется для производства водяного пара нутом установки в регенораторо змеевиков. [c.287]

Способы работы также часто различны. Как и в каталитическом крекинге, здесь различают три вида установок установки с неподвижным катализатором, в которых контакт находится в виде таблеток, установки с подвижным катализатором, в которых контакт, в большинстве случаев имеюш,ий форму шариков, непрерывно циркулирует через установку и реактивируется (регенерируется) в особой печи и, наконец, установки, работающие по принципу псевдоожиженного слоя, в которых катализатор находится в пылевидном состоянии и поддерживается парами бензина в постоянном завихренном движении. Так как процесс эндотермический, то часть необходимого тепла подводится за счет предварительного подогрева бензиновых паров циркулирующим водородом, а другая часть катализатором, который в процессе регенерации (выжигание кокса в струе воздуха) поглощает много тепла. [c.105]

Хорошо известно, что режим идеального вытеснения недостаточное условие для пол> чения достоверных данных. Весьма важно, чтобы реактор был изотермичен, так как отклонения от изотермичности могут привести к большему искажению данных по кинетике основных реакций, чем эффекты неоднородностей потока. Для обеспечения изотермичности слоя катализатора используют различные приемы. В частности, одним из эффективных приемов является помещение реактора с катализатором в псевдоожижений слой нагретого песка [30]. В бане с псевдоожиженным слоем теплоносителя устанавливается равномерный тепловой режим, соответственно и в реакторе или системе последовательно соединенных реакторов по всей высоте слоя обеспечивается изотермичность. Температура реактора зау меряется термопарой, прикрепленной к наружной стенке. Указанный способ подвода тепла имеет определенные трудности ввиду необходимости поддержания теплоносителя в псевдоожиженном состоянии длительное время. Однако он является наиболее рациональным, так как отпадает необходимость загрузки в реакторы инертной насадки для фиксации слоя катализатора в зоне равномерного температурного поля, как это делается обычно в реакторах с подводом тепла через стенку от электронагревательной спирали (см. рис. 3.15). В показанном на этом рисунке типе реактора изотермичность обеспечивается в ограниченной зоне ввиду больших теплопотерь через верхний и нижний фланцы. Реактор такого типа обычно используется при проведении экспериментов с большой глубиной превращения в длительных опытах. Недостатком такого типа реактора является ухудшение показателей по селективности катализатора из-за протекающих реакций термодеструк-цни в зоне инертной насадки над входной зоной катализатора. Этот реактор также может быть приспособлен для проведения опытов с малой степенью преврашения, т. е. при высоких значениях объемной скорости подачи сырья [35]. Суть такого приспособления заключается в том, что внутрь пустого реактора помещается [c.91]

Сухой засмоленный адсорбент из сушилки 7 системой пневмотранспорта подается в разгрузитель 3. В ступепчато-противоточном регенераторе 4 адсорбент регенерируется в псевдоожиженном слое. Псевдоожижение создается воздухом, подаваемым воздуходувкой 1 через печь 2. Избыточное тепло в регенераторе используется для производства водяного пара. [c.93]

В другом процессе, где источником кислорода также является воздух, применяются такие псевдоожиженные термостойкие материалы, как окиси алюминия, магния или кремния. Этуэлл [3] нагревал термостойкий материал до 1093° С, продувая воздух для выжигания остаточного углерода, отложившегося на термостойком материале во время последую-ш,их операций, и добавочный топочный газ. Горючий твердый материал поступает затем в псевдоожиженный слой никелевого катализатора вместе с предварительно нагретым метаном, паром и двуокисью углерода. Это тепло горячего термостойкого материала используется для эндотермической конверсии метана в синтез-газ. Способ отделения никелевого катализатора от термостойкого материала основан на разнице в размерах их частиц (частицы термостойкого материала меньше по величине). Частицы термостойкого материала выдуваются из слоя катализатора, состоящ его из более крупных частиц. При этом возникает другая трудная технологическая задача — транспортировка горячего твердого материала, тем более, что при необходимости работать при 30 ат уменьшение скорости реакции [21] обусловит потребность в более высоких температурах для данной конверсии. Гомогенное частичное окисление метана кислородом представляет интерес для промышленности с точки зрения (I) производства ацетилена и в качестве побочного продукта синтез-газа [5, 10, 7, 12, 2 и (2) производства синтез-газа в качестве целевого продукта при давлении около 30 ат [19, 12, 2]. Для термического процесса (без катализатора) необходима температура около 1240° С или выше, чтобы получить требуемую конверсию метана [19]. Первичная реакция является сильно экзотермической вследствие быстрой конверсии части метана до двуокиси углерода я водяного пара [22]. Затем следует эндотермическая медленная реакция остаточного метана с двуокисью углерода и водяным паром. Для уменьшения расхода кислорода на единицу объема сиптез-газа в-Германии [7] для эндотермической асти реакции применяются активные никелевые катализаторы. В Соединенных Штатах Америки приняты некаталитические реакции как часть гидроколь-процосса [19, 2] для синтеза жидких углеводородов из природного газа. [c.314]

Закоксованный катализатор из отпарной секции реактора поступает в верхнюю зону разреженной фазы регенератора. В згой зоне уходящие дымовые газы передают тепло отработанному катализатору, который после контакта с газами поступает в псевдоожиженный слой катализатора, где и происходит Быжиг кокса. Такой метод утилизации тепла предотвращает перегрев линий отходящего газа, снижает энергетические затраты. Процесс флексикрекинга предусматривает установку скубберов или электрофильтров для ограничения выбросов механических взвесей. [c.17]

Для выжигания кокса с поверхности катализатора в регенератор воздуходувками подается воздух. Избыточное тепло из регенератора отводится с использованием змеевиков-холодильников. Дымовые газы отделяются от катализатора в двухступенчатых циклонах и через котел-утилизатор и увлажнитель подаются в электрофильтры. Уловленный в циклЗнах катализатор возвращается в псевдоожиженный слой катализатора. [c.18]

Обработка твердых продуктов имеет свои особенности. В твердой фазе тепло- и массобмен идет значительно медленнее, чем в газе или жидкости, и для его интенсификации необходимо уменьшение размеров частиц и хорошее перемешивание, поэтому материалы, если это возможно, измельчают до пылевидного состояния. Производительность аппаратов для обработки твердых материалов в значительной степени определяется интенсивностью перемешивания и размерами частиц. Для процессов в твердой фазе применяют следующие основные типы аппаратов вращающиеся барабанные, с псевдоожиженным слоем и перемешивающими лопастями (гребковые). [c.168]

Быстрое движение частиц об условливает равномерное распределение температуры в слое, в результате чего устраняются локальные перегревы, имеющие место в реа.ктор.ах вытеснения с неподвижным слоем твердых частиц. Это дает существенные преимущества при проведении реакций в адиабатических условиях, когда температура процесса определяется теплотой самой реакции. В реакторе с псевдоожиженным слоем отвод тепла для снижения температуры до заданного уровня осуществить труднее, чем в реакторе с неподвижным слоем, поскольку в нем сложнее создать необходимую поверхность теплообмена без снижения эффективности псевдоожижения. Конечно, могут быть использованы раз.бавленные среды, о.днако, это может привести к снижению скорости реакции. Еще одним недостатком такого реактора является истирание катализатора, в результате которого в газовый поток попадает пыль. [c.20]

Проблемы переноса тепла, массы и количества движения в псевдоожиженном слое являются предметом многочисленных исследований, часто дающих противоречивые результаты. По этому вопросу имеется большое число публикаций обзорного характера и монографий, например книги Ценца , Лева , Циборовского , Беранека и др. Не повторяя основные представления теории псевдоожиженного слоя, остановимся только на применении реакторов этого типа в тех случаях, когда обычно применяется неподвижный слои. [c.349]

На рис. IV-46 показано устройство реактора с псевдоожиженным слоем для окисления SO2. Реагирующий газ проходит через четыре полки с решетчатым дном 2. Тепло реакции отводится в водяном холодильнике 4. Для уменьшения уноса частиц в верхней части реактора имеется сепаратор 7. Отверстия 3 служат для 1асыпки катализатора. [c.356]

Онределим параметры отработанного воздуха. Для этого примем температуру его 4 = 60 °С, что позволит достаточно полно использовать тепло сушильного агента. Обычно темгературу материала в псевдоожиженном слое принимают на 1—2 градуса ниже температуры отработаннс го воздуха. Тогда температура материала в слое авна 58 °С. Принимая модель полного перемеи[ивания материала в псевдоожиженном слое, можю считать температуру высушенного материала равной температуре материала в слое, т. е. 02 = 58 "С. [c.169]

В книге подробно анализируются современные теоретп-ческие представления о различных явлениях в псевдоожи-женных системах приводятся расчетные уравнения, позволяющие оценить количественные аспекты проблемы изложены вопросы, связанные с практическим осуществлением процессов в псевдоожиженном слое (гидромеханика систем, реологические свойства, тепло- и массоперенос, химические превращения и др.). [c.4]

В псевдоожиженном слое существуют благоприятные условия для тепло-и массообмена между твердыми частицами и ожижающим агентом происходит быстрое перемешивание твердых частиц. При атом коэффициенты теплообмена с наружной поверхностью аппарата весьма высоки, поэтому аппараты с псевдоожиженным слоем используют как теплообменники и хими-ческие реакторы, особенно в тех случаях, когда требуется тонкое регулирование температуры и когда системе нужно сообщать (или отеодить ив нее) большие количества тепла. В связи с атим необходимо выяснить характер движения ожижающего агента и твердых частиц. По внешнему виду поток ожижающего агента в псевдоожиженном слое кажется турбулентным. Однако при скоростях, близких к скорости начала псевдоожижения, и в непрерывной фазе неоднородного слоя с барботажем пузырей движение потока обычно является ламинарным этот режим нарушается только в сильно расширенном Однородном слое и при использовании крупных твердых частиц. [c.38]

В соответствии с выражением (1Х,13) были обработаны опытные данные Фриденберга по теплообмену между горизонтальными трубами и псевдоожиженными слоями мелких и легких частиц. Полученные результаты приведены на рис. 1Х-1, где по оси ординат вместо 81 8с отложена левая часть выражейия (IX,13) можно видеть близкое совпадение данных по тепло-и массообмену при надлежащем выборе способа их представления. По опытным данным Фриденберга найдено С — 2,0 0,4 т = = 0,56. [c.385]

Различают теплообмен". I) между т плопередающей поверхностью и псевдоожиженным слоем II) межфазный (между твердыми частицами и ожижающим агентом). Заметим, что перенос тепла между различными точками самого псевдоожиженного слоя, благодаря интенсивному перемешиванию твердой фазы, происходит, как правило, с очень большой скоростью ато обеспечивает практическую изотермичность слоя. [c.414]

Из изложенного можно сделать вывод, что процессы внешнего переноса тепла и вещества в псевдоожиженном слое сходны во многих отношениях. Однако в отличие от теплопереноса прп массообмене в псевдоожиженном слое часто реализуются процессы в условиях внутренней (пли смешанной) задачи из-за крайне низких коэффициентов массонроводности вещества в твердых частицах. [c.468]