Автотермические процессы

Под автотермическими будем подразумевать непрерывные процессы, в которых температура, необходимая для нормального хода реакции, поддерживается за счет тепловыделения. Управление автотермическим процессом довольно тесно связано с уже рассмотренной задачей устойчивости реактора. Состояние равновесия в автотермическом процессе достигается при равенстве отводимого тепла и тепла, выделяющегося в результате реакции. Если принять, что реактор хорошо теплоизолирован, то тепло будет отводиться только газами, покидающими реактор. [c.297]

Выполнение реактора с насадкой в виде нескольких слоев вместо одного большого слоя обусловливается требованием регулирования температуры посредством теплообмена, а иногда необходимостью улучшить распределение газового потока или уменьшить потери давления. Большинство реакторов с неподвижным слоем снабжено устройством для теплообмена (рис. Х1-17). Широко применяются автотермические процессы, в которых осуществляется теплообмен между исходной и конечной смесями. Комбинации различных способов теплообмена могут быть применены в одном и том же аппарате (см. рис. Х1-8). Еще одним примером реактора с неподвижным слоем катализатора служат реакторы для окисления аммиака (рис. Х1-18). [c.371]

Представляет интерес способ хлорирования гранулированной смеси кремния, двуокиси кремния и углерода [741. Соотношение компонентов в шихте подбирают таким образом, чтобы количество тепла, выделяющееся при хлорировании кремния, соответствовало бы количеству тепла,/необходимому для инициирования и поддержания эндотермической реакции хлора с двуокисью кремния и углеродом. Это позволяет вести автотермический процесс при постоянной температуре без отвода тепла. [c.535]

Развитие автотермических процессов газификации направлено в основном на использование пылевидного топлива. Это, например, процессы. [c.93]

Мукосей В. И., Некоторые вопросы устойчивости и оптимизации реакторов для автотермических процессов иа примере синтеза аммиака, Канд. диссертация, ГИАП, 1968. [c.183]

Характерной особенностью автотермических процессов является необходимость предварительного подогрева реагентов при пуске реактора. [c.297]

Для анализа автотермического процесса можно воспользоваться графиком, представленным на рис. 111-60. График аналогичен применявшемуся при исследовании устойчивости реактора. 5-образ-ная кривая а характеризует выделяющееся тепло, прямая Ь — отводящееся. Стационарное состояние в точке / неустойчиво. Малое увеличение температуры вызывает быстрый рост выделяющегося тепла, и только в точке 5 наступает устойчивое равновесие. Прямая Ь характеризует состояние, в котором выделение тепла мало по сравнению с теплоотводом, поэтому автотермическая реакция невозможна. [c.298]

Устойчивость системы можно улучшить введением в схему теплообменника, в котором исходная смесь подогревается теплом отходящих газов. В этом случае наклон прямой Ь уменьшается, что облегчает проведение автотермического процесса. Применение теплообменника часто бывает необходимым, например, при синтезе аммиака или пароводяной конверсии окиси углерода. Положение и форма кривой а зависят от константы равновесия, ограничивающей степень превращения. В случае автотермической [c.298]

Интересная особенность автотермического процесса — возникновение гистерезиса. Если при постоянной скорости подачи сырья его температура возрастает, то реакция зажигается при определенной температуре питания [(Т о)з .] и реактор работает у верхней устойчивой рабочей точки. При снижении Т реактор продолжает работать с высокой степенью превращения до тех пор, пока не наступает затухание при температуре питания (Т о)заж- На рис. 1У-13 показана такая диаграмма гистерезиса для адиабатического процесса, построенная с использованием данных рис. IV- 2. В этом частном случае интервал гистерезиса равен (Го)зз . — ( о)зат. = 67 °С следовательно, адиабатический кубовый реактор [c.136]

Схема, показанная на рис. УП1-15, д, характеризуется промежуточным вводом реагентов и также обеспечивает оптимальный температурный режим процесса. Рис. УП1-15, е иллюстрирует наиболее общий случай протекания газофазного автотермического процесса в пламени горелки, когда вследствие конвективного теплообмена [c.223]

При выборе технологической схемы конверсии учитывают также возможность организации автотермического процесса в целом и полноту использования углеводородного сырья. [c.220]

Температура газификации в зависимости от выбранной технологии может колебаться в широких пределах — от 850 до 2000°С. Температурный режим определяется реакционной способностью угля, температурой плавления золы, требуемым составом получаемого газа. В автотермических процессах температура в реакторе контролируется соотношением пар кислород в дутье. Для аллотермических процессов она лимитируется максимально возможной температурой нагрева теплоносителя. [c.92]

Применение воздуха в автотермическом процессе снижает концентрацию этилена в газе и тем осложняет его выделение из пирогаза. [c.65]

Производство водорода автотермическими каталитическими процессами. Взаимодействие углеводородов с кислородом с образованием водорода и кислородных соединений углерода в противоположность эндотермическим реакциям паровой конверсии углеводородов является изотермической реакцией. Водород можно получать из углеводородного сырья без вреш-него обогрева при помощи автотермических процессов, путем сочетания экзотермических и эндотермических реакций, при которых необходимая температура процесса достигается без обогрева слоя катализатора. В этом случае вместо труб небольшого диаметра, обогреваемых снаружи и заполненных катализатором, при процессах паровой конверсии углеводородов можно применять трубы, заполняемые никелевым катализатором. Правда, при автотермических процессах требуется добавление кислорода к сырью. [c.179]

Некоторое применение находят и автотермические процессы, при которых углеводороды взаимодействуют с водяным паром и кислородом без внешнего обогрева реакционной смеси. Такие процессы позволяют упростить схему каталитической камеры, но требуют подачи кислорода, что увеличивает размеры капиталовложений и эксплуатационных расходов. [c.181]

Различают кинетическую, переходную и диффузионную области протекания реакции окисления аммиака кислородом. Кинетическая область свойственна низким температурам. Она ограничивается температурой зажигания катализатора (Тз), при которой отмечается быстрый самопроизвольный разогрев его поверхности с переходом реакции в диффузионную область протекания. Именно эта область (600—1000 °С) и характерна для стационарного, автотермического процесса окисления аммнака в промышленных условиях на всех видах катализаторов. [c.40]

Пример 2 - очистка от растворителей содержание ксилола, толуола (3,5) 10 3 об., бутанола 1,5-10 % об., сложных эфиров 10-3% об., объем газовых выбросов 27 тыс.м / , температура газа 50°С (осуществить автотермический процесс не удалось, ввели в смесь природный газ в количестве до 0,2 об.). [c.12]

Другой путь получения ацетилена и этилена, развившийся в самое последнее время, состоит в высокотемпературном пиролизе легких и средних нефтяных фракций, а также газообразных углеводородов, начиная с этана [7]. Тепло для эндотермического процесса в этом способе получают от сжигания отходяш их при переработке продуктов пиролиза остаточных газов в смеси с кислородом, т. е. получение тепла основано здесь на том же принципе, как и в автотермических процессах получения этилена и ацетилена. Разница заключается в том, что для получения тепловой энергии используется пе исходное сырье, а отходящие газы процесса. Выход синтез-газа в этом процессе (смесь СО/Нг) значительно меньше, чем в процессе Захсе. [c.97]

В отсутствие катализатора в случае воспламенения смеси углеводородов с водяным паром и кислородом, исполь )уемой при автотермическом процессе конверсии, температура возрастает с 400—500 до 1000—1100° С, что неизбежно приводит к выделению свободного углерода. Поэтому следует выбирать такие условия смешения конвертируемого газа с водяным паром и кислородом (температура, линейная скорость и длительность), чтобы избежать воспламенения газовой смеси в объеме. [c.91]

В термодинамике адиабатическими называют такие процессы и системы, в которых тепло не подводится и не отводится. Это идеализированный случай, так как нет систем, абсолютно изолированных от окружающей среды. Автогенные, или автотермические процессы, это те, в которых требуемое для их протекания тепло не подводится извне, а.генерируется в самой системе за счет внутреннего и внешнего трения. [c.246]

Другим способом получения ацетилена является высокотемпературный пиролиз метана и других низших алканов при температурах 1500— 2500 °С. Тепло, необходимое для этой сильно эндотермичной реакции, получают или с помощью электрической дуги, или же сжигая часть углеводородов в токе чистого кислорода (пример автотермического процесса). [c.256]

Для автотермических процессов Т" = Т q = О, откуда [c.159]

С этим вопросом мы уже встречались в главе III, когда рассматривали автотермические процессы и влияние стефановского потока на стационарную температуру поверхности. Здесь рассмотрим разогрев поверхности подробнее, обратив особое внимание на критические явления перехода от одного термического режима к другому. [c.390]

СТАЦИОНАРНЫЙ РАЗОГРЕВ ПОВЕРХНОСТИ ДЛЯ АВТОТЕРМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ [c.403]

В общем случае коэффициент теплоотдачи в окружающую среду зависит от конкретных внешних условий. В дальнейшем остановимся на важном случае автотермического процесса, в котором тепло от поверхности передается только самой реагирующей смеси. В этом случае коэффициент теплоотдачи (Х связан с коэффициентом массоотдачи р ввиду подобия механизмов обоих процессов. [c.404]

Разница между значениями критериев Нуссельта и Шервуда для автотермического процесса в том, что первый зависит от теплового, второй — от диффузионного критерия Прандтля (критерия Шмидта Зс). [c.404]

В работах Ван Хеердена выполнен расчет реактора синтеза аммиака (автотермический процесс). Упрощенная схема реактора представлена на рис. [c.299]

В главе IV учитываются совместно тепловой и материальный балансы прп анализе работы неизотермического реактора. Частично нсследуется автотермический процесс системы реакторов, поскольку он имеет значение для экономии тепла установки. Описывается возникновение горячих точек в трубчатых реакторах и демонстрируется относительность концепции о максимально допустимых температурах. [c.12]

В приведенных здесь экспериментальных условиях имели место значительные тепловые потери, достигающие 50% при начальной концентрации SO2 1,7—3,5%. Однако, несмотря на это, удалось реализовать автотермичеюкий процесс при ДГад = 40 С. Для реакторов большой единичной мощности, когда удельные тепловые потери становятся пренебрежимо малыми, можно достигнуть автотер-мического процесса при еще более низких адиабатических разогревах. Действительно, в опытно-промышленных условиях (см. гл. 8) удалось осуществить автотермический процесс окисления диоксида серы при Сщ = 0,7% SO2, что соответствовало величине АТад = 21 С. [c.109]

Следующим этапом развития автотермического процесса было освоение повышен .-)го давления. Первые установки с автотермической конверсией под давлением появились в конце 50-х годов. Наибольшее распространение получили реакторы Т0Р50 -5ВЛ, Конверсия углеводородов от метана до легких бензиновых фракций производится в шахтном реакторе на никелевом катализаторе. Реагенты предварительно нагреваются до 510-570°С и подаются в реактор под давлением 1,7-2,0 МПа. [c.102]

По способу подвода тепла, необходимого для компенсации эндотермического эффекта реакции углерода с водяным паром, процессы газификации делят на автотермические и аллотерми-ческие. Автотермические процессы получили наибольшее распространение в них тепло получают за счет сжигания части вводимого в процесс угля. В аллотермических процессах подвод тепла осуществляется путем прямого нагрева угля циркулирующим твердым, жидким или газообразным теплоносителем, косвенного нагрева теплоносителя через стенку реактора или с помощью погруженного в реактор нагревательного элемента. [c.90]

Проводимые в настоящее время работы по совершенствованию автотермических процессов направлены в основном на повышение давления газификации, увеличение единичной мощности и термического к. п. д. реакторов, максимальное сокращение образования побочных продуктов. В автотермических процессах газификации до 30% угля расходуется не на образование газа, а на получение необходимого тепла. Это отрицательно сказывается на экономике процессов, особенно при высокой стоимости добычи угля. Поэтому значительное внимание уделяется в последнее время разработке схем аллотер-мической газификации твердого топлива с использованием тепла, получаемого от расплавов металлов или от высокотемпературных ядерных реакторов. [c.97]

Другой западногерманской фирмой — БАСФ — была разработана новая модификация процесса контактного пиролиза в аппарате с псевдоожиженным слоем порошкообразного кокса [111]. Отличительной особенностью этого процесса (рис. 18) является то, что порошкообразный кокс находится в реакторе в стационарном псевдоожиженном слое, отсутствует циркуляционный контур, а вместе с сырьем вводятся кислород и водяной пар. Количество кислорода, вводимого в реактор, регулируется на основании условий обеспечения автотермического процесса пиролиза. Процесс аналогичен окислительному, но с наличием в зоне реакции псевдоожиженного слоя частиц кокса. Перерабатываемое сырье вводится непосредственно в псевдоожиженный слой выше ввода кислорода и водяного пара. [c.85]

Автотермический процесс, т. е. процссс без подвода тепла извне, может быть осуществлен путем сочетания конверсий метана в соответствии с реакциями (П-1) и (11-2), т. е. с использованием эндотермического и экзотермического процессов. Этот процесс называется парокислородной конверсией, если в,качестве окислителей используют водяной пар и кислород, и парокислородовоздушной конверсией, если в качестве окислителей используют водяной пар, кислород и воздух. [c.81]

Лля обычных автотермических процессов газификации с получением синтез-газа среднего качества достоинства каталитического процесса едва ли компенсируют его недостатки вероятно поэтому промышленное применение катализаторов для газификации угля еще является делом буду1 его. Для этого еще предстоит реишть перечисленные выше проблемы. [c.32]

На практике повышение Го достигается увеличением теплообмена между потоками, входящими в реактор и выходящими из него. Этот прием применяется для проведения автотермических процессов в трубчатых реакторах при синтезе МНз, конверсии СО,, окислении ЗОг и т. п. Таким образом, при присоединении теплообменника экзотермические реакторы могут работать автотермически. [c.48]

Второе преимущество заключается в том, что при определенных обстоятельствах образования смолы можно полностью избежать и количество образующейся сажи поддерживать на низком уровне, повышая тем самым к.п.д. газификации. Наиболее дешевым источником кислорода является воздух примером его использования может служить процесс, описанный Мак-Кормиком. Этот процесс был разработан фирмой Гэз лайт энд коук компани для пиковых нагрузок. Воздух также используется в автотермическом процессе Копперс—Хаше . По процессу, описанному Мак-Кормиком, можно газифицировать тяжелые углеводородные масла, тогда как по процессу Копперс—Хаше можно газифицировать лишь метан, этан, пропан и бутан. Недостатком газа, получаемого в любом из этих процессов, является высокое содержание азота, что в свою очередь вызывает увеличение удельного веса газа. Высокий y [,eльный вес затрудняет использование такого газа для газоснабжения в том случае, если он не смешивается с газами из других источников. [c.330]

Поскольку реакции (1) и (2) идут практически одновременно и с противоположными по знаку тепловыми эффектами, возможен автотер-мический режим осуществления процесса, когда количество тепла, выделяемое по реакции (1), равно количеству тепла, поглощаемому по реакции (2), и суммарный тепловой эффект процесса оказывается равным нулю. Такой автотермический процесс частичной конверсии жидких углеводородов представляет значительный практический интерес, так как применение адиабатического реактора дает возможность упростить аппаратурное оформление процесса частичной конверсии. [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология