Типы химических реакторов

Сложность и многообразие химических процессов обусловили создание весьма большого количества, различных типов химических реакторов. Это затрудняет разработку единой классификации. Обычно в качестве признаков классификации выбираются принцип действия (периодический, непрерывный, полунепрерывный), характер и свойства фаз реагирующих веществ (гетерогенные, гомогенные), характер теплового режима и распределение температур в реакционной зоне (изотермические, неизотермические, адиабатические), тип конструкции, схемы соединения реакторов и т. д. [c.14]

Химический реактор — основной элемент любой технологической схемы. Естественно, что многообразие химических процессов определяет применение самых различных видов реакторов. Не всегда возможно установить прямую связь между типом химической реакции и типом химического реактора, в котором проводится эта реакция. [c.13]

Вслед за кратким обзором основных понятий и терминологии кинетики химических реакций рассмотрены реакции в гомогенных средах, неизотермические процессы, проточные реакторы, гетерогенные каталитические процессы, реакции в слое зернистого материала и методы моделирования. В конце дано очень краткое описание типов химических реакторов, применяемых в промышленности. [c.10]

Расчеты каталитических процессов и реакторов основаны на общих уравнениях кинетики. Кинетические уравнения для различных видов химических реакций, а также для разных типов химических реакторов подробно рассмотрены в главах IV и V. Все эти уравнения применимы для расчета каталитических реакторов с учетом особенностей каталитических процессов. [c.110]

Иа всех типов химических реакторов аппараты без смешения потока, или, как мы будем их называть, трубчатые реакторы, отличаются наибольшим разнооб-разпем. В реакторах идеального смешения содержимое реактора стараются сделать как можно более однородным при проектировании же трубчатых реакторов цель состоит в том, чтобы избежать перемешивания. В идеальном случае каждый элемент потока проводит в реакторе одно и то же время. Таким образом, процесс в трубчатом реакторе напоминает периодическую реакцию в замкнутом объеме, причем координата, отсчитываемая по направлению движения потока, выполняет функцию времени. Конечно, такое утверждение слишком упрощает картину, однако желательно пметь в виду указанное соответствие между двумя процессами. [c.253]

Типы химических реакторов [c.14]

Таким образом, введение рецикла может быть использовано как для целей интенсификации технологического режима внутри реактора, так и для создания схем с наиболее полным использованием сырья и энергии. В первом случае эффективность введения рецикла зависит от специфики химической реакции, а также от типа химического реактора, охватываемого потоком рецикла. [c.126]

Эффективность использования рециклов в значительной степени, помимо кинетических характеристик реакций, определяется типом химического реактора. Из теории химических реакторов известно, что для простых реакций, скорость которых пропорциональна концентрации исходного реагента — где п — порядок реакции, реактор трубчатого типа (модель идеального вытеснения) всегда эффективнее реактора с перемешиванием (модель идеального перемешивания), введение рецикла приводит к изменению структуры потоков в реакторе, приближая ее к режиму перемешивания. Таким образом, для простых реакций охват рециклом трубчатого реактора не приводит к увеличению эффективности реактора. Эффективность реактора с перемешиванием не зависит от того, имеется ли рецикл или нет. [c.127]

Типы химических реакторов. Химические реакции протекают в реакторах различных типов. Применяют открытые реакторы с мешалками, например реакторы периодического действия. Открытые проточные реакторы, в которых удерживается некоторое количество материалов, используются, в частности, для проведения реакций с неорганическими веществами (например, реакции нейтрализации, растворения металлов в кислоте) и для некоторых типов органических реакций. Обычные аппараты, работающие под давлением, и автоклавы периодического действия или проточные могут быть использованы как реакторы для неорганических и органических сред. [c.286]

Опыт мате.матического моделирования каталитических реакторов с неподвижным слоем катализатора, на наш взгляд, в значительной мере люжет облегчить решение задач по моделированию других типов химических реакторов (с участием жидкой реакционной среды, с псевдоожиженным слоем катализатора и т. д.). [c.11]

В некоторых случаях высказывают мнение о том, что применение метода математического моделирования полностью исключает испытания новых процессов в укрупненных установках. На наш взгляд, это неправильное утверждение. Опытная установка может понадобиться для производства небольших партий продукта, проверки стабильности катализатора и прочности материалов аппаратуры, уточнения отдельных коэффициентов модели. Однако все принципиальные решения об оптимальных режиме и типе химического реактора, основных размерах зерен и количестве катализатора можно найти математическим моделированием на основе правильно поставленных и проведенных лабораторных исследований. Если для решения какой-либо специальной задачи необходима укрупненная установка, то и ее нужно создавать на базе метода математического моделирования в соответствии с перечисленными выше этапами, которые тесно связаны между собой. В зависимости от результатов анализа иногда приходится возвращаться к предыдущим этапам и снова уточнять выбранные условия и параметры. Последовательное приближение обеспечивает разработку аппарата, наилучшим образом удовлетворяющего всем требованиям. [c.521]

Уравнения материального баланса для различных типов химических реакторов. [c.21]

Тогда max (/ (Ау), fi (А2), /< Из)) = 1,0. Таким образом, для температуры входного потока 280 С наиболее подходит второй тип химического реактора. [c.117]

Рис. 3.11. Функции принадлежности для выбора типа химического реактора

Для каждого типа химического реактора уравнение теплового баланса, так же как и материального баланса, имеет конкретный вид. Например, тепловой баланс реактора смешения непрерывного действия при адиабатическом режиме [c.455]

В книге впервые систематически рассмотрены вопросы устойчивости практически всех типов химических реакторов. Материал изложен на высоком теоретическом уровне. Для аиализа устойчивости используются методы качественной теории дифференциальных уравнений и методы Ляпунова. Приводятся многочисленные конкретные примеры анализа. [c.4]

Рис. 112. Типы химических реакторов

Для процессов растворения и выщелачивания также применяют весьма разнообразные конструктивные формы реакционного оборудования. Однако при этом можно, пожалуй, с большей определенностью, чем во многих других случаях, выделить один тип химического реактора, который чаще всего используют для растворения и выщелачивания — реактор смешения, в котором с помощью специальных устройств вся реакционная - смесь интенсивно перемешивается. Обычно реактор смешения представляет собой цилиндрический сосуд, снабженный механическим или каким-либо иным (например, эрлифтным) устройством для перемешивания. [c.13]

Иногда химические процессы комбинируют с другими технологическими процессами. Например, можно осуществить химическую реакцию в дистилляционной колонне, которая в свою очередь может служить также для выделения непрореагировавшего газа. На нижних тарелках колонны может протекать полимеризация, а отбор продукта при этом производится из куба. Целью некоторых реакций является получение дистиллята. На рис. 112 показано несколько различных типов химических реакторов. [c.287]

В табл. 16.1 приведены примеры уравнений материального баланса для различных типов химических реакторов. [c.454]

Выбор оптимальной конструкции химического реакт м далеко не простое дело. Знать кинетику реакций, лежаЭ цх Ценове того или иного процесса,— хотя это само по себе важно ще не значит уметь осуществить промышленный вариант процст к , поскольку протекание химической реакции в промышленном реакторе всегда осложняется переносом тепла и массы. Помимо кинетических данных, необходимо располагать расчетным методом, позволяющим выбрать тип химического реактора определенного размера, в котором желаемая реакция могла бы протекать в оптимальных условиях. [c.3]

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ [c.21]

Выбор типа химического реактора I. Математическая надело [c.104]

Поэтому для каждого химического процесса устанавливают оптимальную температуру, обеспечивающую наибольший выход высококачественного продукта и высокий уровень пожарной безопасности. На практике эти требования достигаются правильным выбором типа химического реактора по температурному режиму. По этому признаку различают реакторы адиабатического, изотермического и политропического типа. Реакторы, работающие без теплообмена, условно называют адиабатическими. [c.213]

Любой из этих процессов может проводиться как в жидкой, так и в газовой фазах с использованием твердого, жидкого, газообразного катализатора или без него, при низких и высоких температурах и давлениях. Различные условия ведения процесса дают различный выход и качество продукта при сохранении той же схемы основной химической реакции. Поэтому тип химического реактора будет определяться не столько химической реакцией, сколько в основном условиями ее проведения (давлением, температурой, фазовым состоянием реагентов, наличием катализатора и т. д.). [c.7]

Чтобы найти результаты процесса при больщом изменении состояния системы, т. е. для реактора в целом, требуется- решение дифференциальных уравнений скорости от начального до конечного состояния системы. Это решение различно для разных типов химических реакторов. Каждый реактор характеризуется своим математическим уравнением, совместное решение которого с дифференциальными уравнениями скорости и теплопередачи дает возможность решить поставленную задачу. Это наиболее просто достигается для идеальных химических реакторов. Существует три типа идеальных реакторов их классификация основана на структуре потока реакционной массы. Один из них — периодический, а два других — непрерывного действия идеального вытеснения и полного смешения. [c.220]

В производствах ООС и СК широко используются такие химические процессы, как окисление, гидратация и дегидратация, гидрирование и дегидрирование, галогенирование и дегалогенирование, алкилирование, изомеризация, олигомеризация и полимеризация. Любой из этих процессов может проводиться в жидкой или газовой фазах с использованием твердого, жидкого, газообразного катализатора либо без него, при низких и высоких температурах и давлениях. Различные параметры процесса приводят к неодинаковым выходу и качеству продукта при сохранении той же схемы основной химической реакции. Поэтому тип химического реактора будет определяться не только химической реакцией, а в основном условиями ее проведения (давлением, температурой, фазовым состоянием реагентов, наличием катализатора и т. д.). [c.5]

Основные типы химических реакторов [c.139]

В книге изложены математические п фиапко-хцмнческие основы теории хим11чес1 нх реакторов. Рассмотрены принципы математического описания химических реакций, вопросы термостатики и взaимнoг(J влияния химических и физических стадий ироцессов, а также методы расчета и оптимизации различных типов химических реакторов. Приведено большое количество примеров п задач для самостоятельного решения. [c.4]

Работа химических реакторов и описание методов их расчета являются содержанием многочисленных учебников и монографий [8—15]. Тем не менее, еслп взять за основу классификацию химических реакторов, приведенную выше, нетрудно убедиться, что во всех без исключения учебниках и монографиях рассматривается лишь несколько типов химических реакторов. Основное внимание обычно уделяется гомогенным и двухфазным гетерогенно-каталитическим реакторам. Следует также отметить, что, хотя некоторые авторы [И] и делают различие между газофазными и жидкостными реакторами, особенности гомогенных и гетерогенно-каталитических жпдкофазных реакторов до сих пор специально не оговаривались. [c.11]

Характеристические уравнения основных типов химических реакторов связывают между собою степень превращения х, скорость г и время процесса т (е = О, или V — onst). [c.57]

Величина удельной производительности реактора связана непосредственно с кинетикой химического процесса и типом реактора. Для различных типов химических реакторов эта характеристика неодинакова. Сравнение непрерывнодействующего реактора и реактора периодического действия показывает, что для достижения одной и той же величины удельной производительности и аппаратах требуется разное время. В последнем случае к чистому времени химического процесса т необходимо добавить, дополнительное время То, связанное с периодичностью процесса и непроизводительными затратами времени (загрузка, выгрузка, охлаждение, разогрев и др.). Влияние дополнительного времени сильнее всего проявляется при проведении быстрых химических превращений, что делает явно невыгодным использование в этом случае периодического реактора. Однако для реакций, протека19-щих медленно и в малом объеме, реакторы периодического действия распространены достаточно широко. [c.495]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология