Оптимальные адиабатические реакторы с промежуточными теплообменниками

Цепочка адиабатических реакторов. /V-стадийный адиабатический реактор (рис. IX.6) состоит из N реакционных зон и N — 1 промежуточных теплообменников. Оптимальный режим процесса, протекающего в такой реакторной, схеме, достигается варьированием вре- [c.390]

Схема реакционного узла. Зависимость скорости преврашения от температуры характерна для обратимой реакции (см. разд. 4.4.1 и рис. 4.11). Рассчитанные из уравнения (6.7) оптимальные температуры показаны на рис. 6.30. В промышленности приближение к теоретической температуре реализуют в многослойном реакторе с адиабатическими слоями катализатора и промежуточным отводом теплоты (см. рис. 4.2). Охлаждение между слоями осуществляют с помощью теплообменников или поддувом холодного газа (обычно только верхнего слоя). Наиболее распространенная схема реактора показана на рис. 6.31. [c.390]

В слое катализатора создаются условия, близкие к теоретически оптимальным. Это позволяет увеличить производительность и избирательность процесса, и, кроме того, значительно упростить конструкцию реакторов. Поэтому процесс становится надежнее. Так, реакторы для производства метанола, аммиака, серной кислоты, серы и др. состоят из нескольких последовательно расположенных слоев катализатора с промежуточными теплообменниками и смесителями. Реактор, работающий в нестационарном режиме, состоит из одного слоя адиабатически работающего слоя катализатора. [c.316]

Л -стадийный адиабатический реактор (рис. VI.8) состоит из N реакционных зон и —1 промежуточных теплообменников. Оптимальный режим процесса, протекающего в такой последовательности, достигается варьированием времени контакта и начальных температур на каждой из стадий. Оптимальное проектирование последовательности адиабатических реакторов идеального смешения осуществляется методами, изложенными в п. 4. Оптимальная действующая температура в каждом из реакторов последовательности, рассчитанная по формулам п. 4, [c.279]

Зависимость скорости превращения от температуры характерна для обратимой реакции-(см. разд. 2.3.1 и рис. Z18). Рассчитанные из уравнения (5.10) оптимальные температуры Гопт показаны на рис. 5.32. В промышленности приближение к теоретической Гопт осуществляют в многослойном реакторе с адиабатическими слоями катализатора и промежуточным отводом тепла (см. рис. 2.2). Охлаждение между слоями осуществляют в теплообменниках или поддувом холодного газа (обычно только первого слоя). Наиболее распространенная схема реактора показана на рис. 5.33. [c.430]

VIII.4. Оптимальные адиабатические реакторы с промежуточными теплообменниками [c.231]

Уиражнение VIII.14. Исследуйте задачу оптимального расчета адиабатического реактора с подогревом реагирующей смеси в промежуточных теплообменниках для проведения обратимой эндотермической реакции. [c.242]

Другие задачи оптимизации. Рассмотренные здесь примерь дают представление о б основных идеях и методах, лежащих в основе решения разнообразных задач оптимизации реакторных узлов. Можно указать три направления уточнения и развития оптимальных расчетов. Первое из них — это анализ различных стадийных схем. Укажем, например, па расчет цепочек адиабатических реакторов, где охлаждение реагирующей смеси между стадиями происходит не в промежуточных теплообменниках, а путем добавления холодного сырья или инертного вещества. Другой пример — расчет оптимального трубчатого реактора с секционировапным теплообменником. Второе направление состоит в уточнении критерия оптимальности путем более полного учета затрат на ведение процесса. Например, результаты оптимального расчета цепочки адиабатических реакторов можво уточнить, приняв во внимание расходы на устройство промежуточных теплообменников. Наконец, третье направление — выбор оптимальных значений других управляющих параметров, помимо температуры процесса. Так, в работе [25] рассматривается вопр1>с об оптимальном профиле давления по длине трубчатого реактора, а в работе [26] — об оптимальном изменении состава каталитической системы. При проектировании стадийных схем, наряду с определением оптимального перепада температур между стадаями, может рассчитываться оптимальное количество свежего реагента, добавляемого к реагирующей смеси. Вряд ли можно даже перечислить все возможные варианты задач оптимизации методы их решения, однако, мало отличаются друг от друга. [c.397]

В дальнейшем при помощи классических методов математического анализа и вариационного исчисления удалось получить ряд интересных и важных результатов. Прежде всего необходимо отметить монографию Г. К. Борескова в которой были приведены уравнения для определения оптимальных температур и времен контакта в адиабатическом полочном реакторе с промежуточными теплообменниками при условии, что процесс характеризуется единственной реакцией. Тот же метод использован для расчета оптимальных режимов работы указанного реактора с введением холодной реакционной смеси после первой полки и промежуточными теплообменниками между последующими цолками В ряде других статей выведены уравнения для определения оптимальной температурной кривой как в случае некоторых частных схем протекания реакций так и в общем случае [c.9]

Во-вторых, ВИД зависимости T onri ) позволяет сделать предварительный выбор типа реактора среди множества возможных и сделать принципиальный вывод о характере температурного режима в нем. Окисление SO2 в SO3 - обратимая экзотермическая каталитическая реакция. Оптимальная температура уменьшается с увеличением степени превращения (кривая 2 на рис. 2.71). Температура в реакторе тоже должна уменьшаться по мере протекания процесса. Это возможно достичь в многослойном реакторе с промежуточным охлаждением реакционной смеси. Схема реактора показана на рис. 2.73,с. На графике Т-х" адиабатический процесс в слое - прямая наклонная линия [см. рис. 2.61 и уравнение (2.160)]. Между слоями в теплообменнике температура снижается, но превращения не происходит - х не меняется. В координатах Т-х процесс в теплообменнике будет представлен горизонтальной линией. Режим процесса в многослойном реакторе - ломаная линия на этом графике (рис. [c.153]