Контактные аппараты с псевдоожиженным катализатором

П.З. Контактные аппараты с псевдоожиженным катализатором [c.215]

Мухленов И. П., Михалев М. Ф., С о р о к о В. Е., Методика расчета контактных аппаратов для окисленпя сернистого газа в псевдоожиженном слое катализатора, Хим. пром., № 7, 517 (1967). [c.575]

Высота надслоевой области й для однослойных реакторов должна исключить потери катализатора вследствие выбросов из зоны псевдоожиженного слоя и перенос частиц с нижних слоев на вышележащие — при расчете многополочных контактных аппаратов. [c.260]

На рис. 13 изображен контактный аппарат с псевдоожиженным слоем катализатора для окисления сернистого ангидрида. Аппарат состоит из четырех ступеней (слоев) первый слой работает адиабатически, в остальных слоях размещены водяные холодильники. Между слоями реакционная смесь не подвергается никаким изменениям. [c.31]

Такой прием устраняет существенные недостатки контактных аппаратов с псевдоожиженным слоем катализатора. Особое значение приобретают такие преимущества, как простота моделирования аппаратов и создание агрегатов большой единичной мощности, сокращение энергетических затрат, связанных с подачей воздуха из-за снижения его расхода, испарение сырья непосредственно в реакторе, что резко облегчает съем большого количества тепла. В США весь фталевый ангидрид из нафталина получают на установках с псевдоожиженным слоем катализатора. [c.96]

Химические реакторы для проведения гетерогенно-катали-тических процессов называются контактными аппаратами. В зависимости от состояния катализатора и режима его движения в аппарате, они делятся на контактные аппараты с неподвижным слоем катализатора, контактные аппараты с движущимся слоем и контактные аппараты с псевдоожиженным слоем. [c.133]

К преимуществам контактных аппаратов с движущимся и псевдоожиженным слоем катализатора относятся [c.134]

Рис. 11.3. Контактный аппарат с псевдоожиженным слоем катализатора

Технологические схемы обоих процессов довольно близки. Предварительно подогретый воздух поступает в нижнюю часть испарителя. Навстречу ему по тарелкам стекает бензол или расплавленный нафталин, нагретый до a 100 °С. Образовавшаяся паро-воз-душная смесь далее разбавляется необходимым количеством подогретого воздуха и попадает в контактный аппарат — конвертор. Возможны два варианта конструкции конвертора с неподвижным слоем катализатора и с катализатором в псевдоожиженном слое. [c.330]

В настоящее время процесс дегидрирования проводят в контактном аппарате, в котором катализатор находится в так называемом псевдоожиженном состоянии. Для этого скорость пропускания реагирующих газов через слой катализатора снизу вверх регулируют так, чтобы слой твердых частиц катализатора разрыхлялся током газа. Частицы катализатора выбрасываются током газа из слоя н падают обратно. По внешнему виду завихрение частиц катализатора напоминает кипящую жидкость, в связи с чем такое состояние катализатора получило название кипящего слоя . В этих условиях увеличивается время контакта реагирующих газов с частицами катализатора. [c.60]

Важным свойством взвешенного слоя является его текучесть, подобная текучести жидкости. Так, применение КС катализатора при крекинге обеспечивает циркуляцию катализатора между контактным аппаратом и регенератором. Вследствие текучести КС его называют также ожиженным или псевдоожиженным. Циркуляционное движение зерен и газа внутри слоя дало ему еще одно название — вихревой слой. [c.9]

Существуют два варианта контактного аппарата. По первому варианту (рис. 51,а) охлаждающая зона отделяется от реакционной перегородками или решеткой циркуляция ката тизатора осуществляется через трубку, верхняя часть которой находится на границе псевдоожиженного слоя катализатора, а нижняя соединена с другой трубкой, по которой поступает этилен. Последний увлекает за собой частицы катализатора и возвращает его в реакционную зону. По второму варианту охлаждающая и реакционная зоны псевдоожиженного катализатора в реакторе разделяются горловиной (рис. 51,6). [c.243]

Благодаря высокой текучести псевдоожиженный слой, как и жидкость, принимает форму сосуда, в котором он находится.. Это облегчает транспортирование катализатора из одного аппарата в другой, например из контактного аппарата в регенератор и обратно. В связи с этим появляется возможность создания агрегатов непрерывного действия для процессов, проводимых в присутствии таких катализаторов, которые легко отравляются и требуют частой регенерации. [c.59]

Наглядным преимуществом контактных агрегатов большой мощности является значительное сокращение расходов по эксплуатации контактный аппарат с псевдоожиженным слоем катализатора мощностью 18 000 т/год обслужив-ают в смену всего 8 человек 5 . [c.68]

Продолжительные наблюдения за работой конвертора с псевдоожиженным слоем катализатора показали, что все стальные детали контактного аппарата, соприкасавшиеся с катализатором, имели черный цвет и были тщательно отполированы. Однако газораспределительная решетка, оказавшаяся в центральной части так же тщательно отполированной, как и прочие детали, соприкасающиеся с катализатором, по краям была покрыта слоем окалины. Из этого можно сделать вывод, что на периферии решетка не подвергается столь интенсивному истирающему действию катализатора. [c.77]

При регулировании пористой структуры катализаторов необходимо учитывать ее влияние на такую важную для практики характеристику, как механическая прочность. В соответствии с увеличением интенсивности каталитических процессов, применением контактных аппаратов с движущимся катализатором, псевдоожиженным слоем, регулярным расположением катализатора и т. п. требования к механической прочности катализаторов быстро возрастают. Надо отметить, что само понятие механической прочности или устойчивости катализаторов определено недостаточно четко и методы ее определения не всегда отвечают реальным условиям работы катализаторов. При увеличении объема пор механическая прочность, как правило, снижается вследствие уменьшения числа контактов между первичными кристаллитами или полимерными молекулами, образующими катализатор. В каждом случае необходимы поэтому поиски компромиссного решения, при котором при удовлетворительной механической прочности объем пор был бы достаточно велик для обеспечения требуемой избирательности и возможно более высокой активности. В связи с этим очень большой интерес представляют попытки повышения механической прочности без уменьшения пористости, с использованием методов физико-химической механики, развиваемых школой академика П. А. Ребиндера. [c.18]

Для переработки концентрированных газов предложена схема двойного контактирования в аппаратах с псевдоожиженным слоем катализатора (рис. 28). Исходный газ, содержащий около 15% (об.) сернистого ангидрида, нагревается в теплообменниках и поступает в контактный аппарат с двумя слоями катализатора. Образующийся серный ангидрид поглощается в башнях промежуточной абсорбции, газ, содержащий 2—3% (об.) 502, направляется на вторую стадию окисления и конечную абсорбцию. Общая степень нревраш,ения 50г и 50з достигает 0,995—0,998. [c.198]

Реакторы этого типа используются главным образом при работе с катализаторами, быстро теряющими свою активность. Однако в некоторых установках катализатор остается в реакторе в течение всего времени в виде псевдоожиженного стационарного слоя. Такой режим используется при проведении реакций, сопровождающихся интенсивным выделением тепла, например при каталитическом окислении. Преимущество этого метода заключается в том, что интенсивное перемешивание частиц препятствует образованию участков местного перегрева ("горячих точек") и позволяет поддерживать постоянную (+2°С) температуру по всему объему слоя. Отвод тепла осуществляется в ряде случаев охладительными устройствами контактного аппарата. [c.20]

В качестве катализатора применяют окись хрома, нанесенную на окись алюминия. Процесс ведут в контактном аппарате, лучше всего с катализатором в псевдоожиженном состоянии. [c.63]

В контактных аппаратах с псевдоожиженным слоем катализатора газ поступает под решетку, на которой находится слой зернистого катализатора. Для отвода тепла реакции в псевдоожиженном слое катализатора располагают холодильные элементы, по которым движется газ, вода или другой охлаждаю- [c.167]

Хлор и метан в соотношении, равном 1,25 1, после очистки от высших гомологов гидрированием при 220 °С на палладиевом катализаторе в контактном аппарате 1 поступают в реактор хло-рирования 2 с псевдоожиженным слоем. Реактор выполнен из хромоникелевой стали. Хлорирование ведется при 350 °С. Реакционная смесь проходит систему пылеулавливания 3 и поступает на сухую нейтрализацию в колонну 4, где происходит отпаривание кислых газов. [c.32]

Контактный аппарат для отвода тепла сильно экзотермической реакции должен обладать высокоразвитой поверхностью теплообмена. В последнее время для проведения процесса окисления о-ксилола или нафталина до фталевого ангидрида начали применять реакторы с псевдоожиженным слоем катализатора (рис. 133), в которых коэффициент теплоотдачи от реакционных газов к поверхности теплообмена во много раз больше, чем в контактных аппаратах с неподвижным слоем катализатора (рис. 134). [c.358]

Наиболее часто контактные аппараты классифицируют в зависимости от состояния катализатора в них. По этому признаку контактные аппараты делятся на три группы с неподвижным слоем катализатора, с псевдоожиженным слоем катализатора и с движущимся слоем катализатора. [c.172]

Рассмотрены вопросы устойчивости и автотермичности реакторов, расчета оптимальных режимов. В качестве примеров для изучения взяты реакторы с неподвижным слоем, прежде всего реакторы для синтеза аммиака и окисления двуокиси серы, играющие наиболее важную роль в химической промышленности. Приведены также расчеты реакторов с псевдоожиженным слоем (основы теории псевдоожил ення являются предметом ряда специальных монографий и здесь не излагаются). Из контактных аппаратов других типов приведены колонны Кёлбела с катализатором, суспендированным в жидкости. В книге не рассматривались реакции, осуществляющиеся в жидкой фазе с взвешенным в ней катализатором. В конце книги кратко излагаются вопросы оптимизации реакторов, а также применения электронно-вычислительных и аналоговых машин. [c.10]

Независимость ДР л от размера зерна d имеет место лишь для слоя заданной высоты Н при рабочих скоростях ю больше, чем скорость взвешивания и меньше скорости уноса Шу. Фактически же большее или меньшее гидравлическое сопротивление взвешенного слоя можно задавать и регулировать при проектировании аппарата путем изменения размера зерен катализатора. Дело в том, что с уменьшением d уменьшается скорость начала взвешивания [см. формулы (1.3) и (1.4)], соответственно при заданном числе взвешивания (псевдоожижения) понижается и рабочая скорость ю. Для сохранения постоянства объемной скорости (или объема катализатора при заданной производительности по объему газа) возникает необходимость увеличить сечение (диаметр) слоя и соответственно уменьшить высоту его. Таким образом высота слоя, а следовательно, гидравлическое сопротивление его понижаются с уменьшением размера зерна, что и йспользуется при проектировании контактных аппаратов. Высота слоя катализатора в аппаратах КС понижается по сравнению с неподвижным также вследствие возрастания скорости процесса. Тем не менее суммарное гидравлическое сопротивление полки аппаратов КС [c.103]

Применение мелких зерен катализатора в кипящем слое дает возможность снизить внутрйдиффузионное торможение процесса [21, 23—25]. Вследствие текучести взвешенного (псевдоожиженного) слоя мелкозернистый катализатор можно легко выводить из контактного аппарата для регенерации и очистки от смол, не прекращая основной процесс, а потом возвращать в реакционную зону. Ката.ли-затор не только выполняет при этом свои прямые функции, но и служит теплоносителем. [c.220]

Контактные аппараты с псевдоожиженным слоем катгши-затора работают по принципу аппарата КС в режиме реакторов РИС-Н и применяются, главным образом, в производствах органического синтеза, в которых катализатор быстро теряет активность и требует непрерывной регенерации. Поэтому, в этих установках, как и в установках с движущимся слоем катализатора, контактный аппарат сопряжен с регенератором катализатора (рис. 11.3). [c.134]

Реакция окисления ЗОа протекает с большим выделением тепла, которое необходимо отводить в процессе реакции. Отвод тепла можно осуществлять как непосредственно из слоя катализатора в контактных аппаратах с внутренним теплообменом, так и между слоями катализатора в многослойных контактных аппаратах. Для улучшения условий теплоотвода возможно применение псевдоожижениых слоев катализатора. В настоящей время наиболее широко применяются неподвижные слои катализатора. Большинство используемых в настоящее время контактных аппаратов для окисления 302 являются многослойными, с адиабатическими слоями катализатора и с отводом тепла между слоями. Однако возможен отвод тепла и непосредственно из слоя катализатора, например в трубчатых аппаратах. Математическая модель такого контактного аппарата с внутренним теплоотводом описывается следующей системой уравнений (для слоя идеального вытеснения) [c.76]

Процесс получения винилацетата из ацетилена и уксусной кислоты по наиболее совершенному парофазному способу был разработан в СССР С. Н. Ушаковым и Ю. М. Файштейн в 1929—1933 гг. [3]. Вначале синтез винилацетата проводили в стационарном слое катализатора в трубчатом контактном аппарате, В 60-х годах был осуществлен синтез мономера в псевдоожиженном слое, что обеспечило интенсификацию процесса, позволило его полностью автоматизировать, облегчило выгрузку катализатора [4]. [c.3]

Реакции окисления углеводородов экзотермичны. Небольшой перегрев контакта может стимулировать реакцию глубокого окисления углеводородов и привести к падению селективности, а следовательно, к уменьшению рентабельности процесса. Поэтому обеспечение изотермических режимов в заводских условиях является одним из основных условий при выборе конструкции контактных аппаратов. Обычно в технике применяется неподвижный слой катализатора в этом случае интенсивность процесса ограничивается рядом факторов (малая интенсивность тенлоотдачи, неравномерность температуры по сечению контактного объема и др.). При использовании псевдоожиженного слоя катализатора отпадает ряд трудностей и увеличивается производительность процессов. Так, поданным Борескова [69], при окислении этилена в окись этилена в присутствии псевдоожиженного катализатора производительность с единицы его объема возрастает в 2,5 раза. Окисление бензола в малеи-новый ангидрид в псевдоожиженном слое ванадиевого катализатора также позволило увеличить производительность процесса. Этот метод, по-видимому, найдет широкое применение в ближайшем будущем. [c.16]

План развития химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности предусматривает увеличение каталитических и контактных процессов, используюш,их очень часто в реакционных аппаратах псевдоожиженный слой катализатора адсорбентов или контакта. Для обеспечения непрерывности технологического процесса эти сыпучие массы в большом количестве циркулируют в системе реакторного блока. Для осуществления этой циркуляции применяется пневматический транспорт. [c.3]

Первоначально метод работы с кипящим слоем норошко-образного катализатора применялся в процессах крекинга нефтепродуктов для устранения периодической регенерации катализатора в контактных аппаратах. В последующем выявившиеся преимущества этого метода, основанного на псевдоожижении, расширили границы его применения. [c.170]

За последнее время значительно возросли единичные мощности агрегатов. Если в начале 60-х годов в строй вводились агрегаты производительностью 80 и 120 тыс. т, то сейчас сооружаются контактные системы мощностью 360 тыс. т/год (1000 т/сутки). Такое увеличение единичной мощности стало возможным в результате коренной перестройки основных технологических узлов внедрения печей с псевдоожиженным слоем и циклонных топок для обжига серосодержащего сырья, существенного изменения конструкции контактных аппаратов для окисления сернистого ангидрида, применения новых эффективных катализаторов, которые характеризуются более высокой активностью, повышенной термической и механической устойчивостью, например СВД (сульфованадиевый на диатомите), СЕНТ (сульфованадиевый низкотемпературный), СВС (сульфованадиевый на силикагеле). Для контактных аппаратов с псевдоожиженным слоем разработана технология приготовления шариковых катализаторов, при использовании которых можно работать с более концентрированными газами. [c.196]

Технологическая схема парофазного окисления на примере получения фталевого ангидрида изображена на рис. 114. Расплавленный нафталин, имеющий температуру около 100 °С, подают насосом на колпачковую тарелку испарителя /, с которой он стекает в его нижнюю часть. Туда же поступает около 0,1 всего количества воздуха, необходимого для окисления. Этот воздух предварительно подогревается и, барботируя через расплавленный нафталин, насыщается его парами. В смесителе 2 смесь разбавляется остальным количеством воздуха до концентрации нафталина 35 г м (объе.мное отношение паров нафталина к воздуху около 1 130) и направляется в контактный аппарат 5 (он может быть трубчатым или с псевдоожиженным слоем катализатора). [c.602]

В настоящее время процесс дегидрирования проводят в контактном аппарате, в котором катализатор находится в так называемом псевдоожиженном состоянии, Для этого скорость пропускания реагирующих газов через слой катализатора снизу вверх регулируют так, чтобы слой твердых частиц катализатора разрых- [c.62]

Промышленное применение гетерогенного катализа. Промышленные реакции К. г. в газовых системах обычно осуществляют в неподвижном слое зернистого катализатора, через к-рый проходит реакционная смесь. За последние 20 лет получили распространение контактные аппараты с псевдоожиженным слоем катализатора, поддерживаемом во взвешенном состоянии подымающимся потоком реакционной смеси. Преимущество катализа в псевдоожиженном слое заключается в полноте выравнивания темн-ры в слое, высоком коэфф. теплопередачи между слоем и поверхностями теплообмена, легкости непрерывной смены катализатора, возможности применения мелкозернистых катализаторов. Основным недостатком является истираемость катализатора и необходимость специальных приспособлений для отделения его от газового потока. Катализ в псевдоожиженном слое целесообразно испо.пьзовать в случаях частой смены каталпзатора для-регенерации, необходимости отвода больших количеств тепла реакции и, в нек-рых случаях, для увеличения стенени использования внутренней поверхности зерен путем значительного уменьшения их размеров. [c.236]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология