Гидравлическое сопротивление слоя катализатора

При аксиальном вводе сырья в реактор выбор диаметра аппарата и высоты слоя катализатора определяется гидравлическим сопротивлением слоя катализатора и допустимым значением условной скорости подачи сырья на свободное сечение аппарата, при которой начинается шевеление катализатора. [c.79]

Проблемы поддержания необходимого давления в реакционном аппарате и создания в нем этого давления носят чисто конструктивный характер. Если эффективность процесса возрастает с увеличением давления, предел повышению рабочего давления в реакторе ставит лишь одновременное удорожание аппарата. Удачное конструктивное решение позволяет поднять допустимый предел давления и тем самым интенсифицировать промышленный процесс. Перепад давлений внутри реакционной зоны может быть вызван гидравлическим сопротивлением слоя катализатора. Отрицательный эффект последнего, однако, связан в основном не с созданием градиента давлений, а с увеличением энергетических затрат на движение потока. [c.262]

Большое внимание на качество катализатора оказывает способ его получения. Поскольку каталитическая реакция протекает на поверхности, целесообразно получить катализатор с максимально развитой поверхностью с большим количеством пор. Для разных реакций оптимальными могут быть узкие или, наоборот, более широкие поры, а также их комбинации. Не менее важны форма и размер зерен катализатора — от этого зависят удельная производительность, гидравлическое сопротивление слоя катализатора и конструкция реакционных аппаратов (со стационарным, движущимся или псевдоожиженным слоем катализатора). Кроме того, сама активность единицы поверхности катализатора зависит не только от его химического состава, но и от способа его приготовления. [c.84]

При выборе высоты рабочей зоны учитывают, что с увеличением Яр растет как нагрузка на нижние слои катализатора, так и гидравлическое сопротивление слоя катализатора. Принято считать, что высота Нр представляет собой расстояние от середины разделительной зоны до обреза вертикальных трубок, по которым катализатор поступает в крекинг-зону. [c.248]

Трубчатые реакторы. Стабильность процесса в трубчатом реакторе определяется в основном величиной внутреннего диаметра трубки (ВДТ), При увеличении ВДТ конструкция реактора становится проще и возможно увеличение его мощности, но при этом ухудшается стабильность аппарата, выражающаяся, например, в увеличении параметрической чувствительности и величины динамического заброса [37, 38]. Решающими факторами при выборе максимального ВДТ для экзотермических процессов являются параметрическая чувствительность, динамические характеристики, допустимое гидравлическое сопротивление слоя катализатора, избирательность процесса п точность стабилизации входных параметров, которые определяются из анализа стационарных и нестационарных процессов в трубках разного диаметра. Для процессов эндотермических и протекающих вблизи равновесия определяющими параметрами являются, как правило, гидравлическое сопротивление и мощность аппарата. Максимальные значения ВДТ для процессов окисления метанола в формальдегид — 25 мм, окислительного дегидрирования н-бутенов — 21 мм, синтеза винилхлорида при концентрированном ацетилене — 55 мм и разбавленном — 80 мм [38], дегидратации <к-окси- [c.14]

Полученные результаты свидетельствуют о том, что прп фиксированных геометрических размерах аппарата профиль радиальной скорости по длине реактора становится более однородным во всех трех областях течения по мере увеличения гидравлического сопротивления слоя катализатора. Изменяя в расчете геометрические размеры аппарата п сопротивление слоя катализатора, можно определить оптимальные условия для проведения данного технологического процесса. [c.80]

Полученные при математическом моделировании результать приведены в табл. 7.3. Выбор катализатора в виде больших колец позволил уменьшить максимальную температуру в зоне реакции при высоких начальных концентрациях токсичных веществ, а также значительно снизить гидравлическое сопротивление слоя катализатора. На рис. 7.5, а и б приведены примеры экспериментальных профилей температуры в промышленном реакторе. Как видно, максимальные значения температуры в зоне реакции значительно [c.177]

Гидравлическое сопротивление слоев катализатора и газораспределителей рассчитывают по уравнению [c.307]

Скорость фильтрования Иф принимается по допускаемому гидравлическому сопротивлению слоя катализатора (табл. 5.5) в зависимости от порозности катализатора (е) и эквивалентного диаметра каналов слоя катализатора (1з. Конечная температура катализатора Тк рассчитывается по формуле [c.309]

Гидравлическое сопротивление слоя катализатора, функционально зависящее от гидравлики процесса и размера зерна катализатора, имеет боль-Щое значение, так как определяет расход энергии на сжатие добавочного и циркулирующего водорода. Необходимо учитывать также механическую прочность катализатора и метод его загрузки, чтобы предотвратить дробление зерен. Сохранение механической прочности после регенерации непосредственно в реакторе в присутствии водяного пара или дымового газа является обязательным условием, обеспечивающим большой срок службы катализатора. Чтобы уменьшить давление на нижний слой катализатора (его обычно загружают на слой корундовых шариков), может оказаться необходимым загружать катализатор в несколько ярусов. Нежелательные термические реакции удается свести до минимума, заполняя катализатором максимальную часть объема реактора, насколько это совместимо с прочими проектными показателями. [c.150]

Для достижения высокой активности первостепенное значение имеют два фактора общая внутренняя поверхность катализатора и внешняя поверхность экструдата. Последний фактор указывает, что реакция протекает в диффузионной области. Чем меньше размер экструдата, тем выше его активность. Но при этом растет гидравлическое сопротивление слоя катализатора, а на повышение давления газа для преодоления этого сопротивления требуются дополнительные затраты. Поэтому нужно учитывать влияние размера и формы экструдата, а также найти компромисс между величинами внутренней и внешней поверхности. Внутренняя поверхность в основном регулируется за счет изменения количества добавляемого оксида кремния. Влияние количества оксида кремния на удельную поверхность катализаторов видно из табл. 1. Хотя общая поверхность катализатора постоянно растет с увеличением содержания 5102, поверхность металлического железа, измеренная по хемосорбции СО после восстановления катализатора, уменьшается, начиная с определенного содержания 5102. [c.172]

Процесс проводят как при повышенном давлении, так и при давлении, близком к атмосферному. Давление оказывает отрицательное влияние, поскольку сдвигает равновесие целевой реакции влево надо также учитывать, что реакция протекает с увеличением объема. Использование повышенного давления заставляет несколько увеличивать температуру и тем самым снижать селективность процесса. Однако если исходный газ поступает на установку под давлением, то неэкономично дросселировать его,, а затем снова компримировать образовавшийся газ. Наиболее широко применяют давление 2—4 МПа. Очень важно также обеспечить приемлемое гидравлическое сопротивление слоя катализатора. [c.269]

В последнее время значительно возрос интерес к катализаторам новых геометрических форм - сотовых , блочных и т.д. [194]. Сопоставим их с целью определения оптимальной формы и размера слоя зерен в виде таблеток, колец, таблеток с несколькими отверстиями ( сотовые ) и в виде блоков со сквозными отверстиями. Сравним гидравлическое сопротивление слоев катализаторов указанных форм, обеспечивающих одинаковое превращение реагентов (одинаковую производительность). Предполагается, что удельная активность и пористая структура для зерен различной формы одинакова. [c.140]

Определение гидравлического сопротивления слоев катализатора и реактора по формулам (VI. 41) — (VI. 44). [c.117]

Результаты расчета гидравлического сопротивления слоя катализатора с учетом выражения (3.101) и сопротивления слоя Ap j, при паровой конверсии метана в трубчатом реакторе, которые проводились при общем давлении в реакционной трубке (диаметра 72 мм) 2,0 МПа, на зерне катализатора кольцеобразной формы при отношении высоты кольца к наружному радиусу / = 1 -5- 4, приведены ниже [c.145]

Гидравлическое сопротивление слоя катализатора определяется по формуле (VI. 41) [c.132]

Катализатор имеет форму зерен, таблеток или гранул различных размеров, но, как правило, не менее 4—5 мм в поперечнике, так как при более мелких частицах резко возрастает гидравлическое сопротивление слоя катализатора и легче происходит его спекание. Количество загруженного катализатора, высота, число слоев и расположение их в аппарате зависят от активности катализатора, характера каталитической реакции, условий теплообмена. [c.237]

Гидравлическое сопротивление слоев катализатора определяем по уравнению (VI. 42) [c.151]

Скорость фильтрации потока принимается по допустимому гидравлическому сопротивлению слоя катализатора (табл. П.2) в зависимости от порозности слоя катализатора (е) и эквивалентного диаметра каналов слоя катализатора (dj. [c.220]

Скорость фильтрования Ыф принимается по допускаемому гидравлическому сопротивлению слоя катализатора (табл. 5.5) в зависимости от порозности катализатора (е) и эквивалентного диаметра каналов слоя катализатора йъ. [c.309]

На свойства катализатора влияет и способ его получения. Поскольку химическая реакция протекает на поверхности, очень важно получить катализатор с максимально развитой поверхностью, т. е. с большим количеством пор. Для разных реакций оптимальными могут быть узкие или, наоборот, более широкие поры, а также комбинация широких (транспортных) пор с более узкими. Не менее важным является форма и размер зерен катализатора. От этого зависят удельная производительность и гидравлическое сопротивление слоя катализатора. Различают следующие виды промышленных катализаторов 1) осажденные (солевые, оксидные) — монолитные, таблетированные или порошкообразные формованные 2) катализаторы на носителях (солевые, оксидные, металлические)— зерненные, таблетированные, формованные 3) природные (силикаты) 4) плавленые (металлические, оксидные), в том числе металлы в виде сеток, спиралей и т. п. 5) скелетные (металлические). [c.442]

Промышленные катализаторы должны обладать не только высокой активностью и стойкостью к каталитическим ядам, но и механической прочностью, особенно если они предназначаются для непрерывных проточных процессов. Кроме того, важно, чтобы форма и размер зерна катализатора обеспечивали минимальное гидравлическое сопротивление слоя катализатора. Типичные промышленные катализаторы показаны на рис. 13.1. [c.316]

В опытах по конверсии бутана под давлением 23 ат образование кокса наблюдалось при высоких объемных скоростях и отношении пар углерод, равном 4 1. При объемной скорости 2500 установка работала в течение 52 ч без образования кокса. Образования кокса не наблюдали и после дополнительных 48 ч работы с объемной скоростью 3200 ч . При дальнейшем повышении объемной скорости до 3940 ч гидравлическое сопротивление слоя катализатора за 6 ч увеличи- [c.178]

Пористая структура и размеры зерна катализатора через, диффузионные явления, прежде всего влияют на активность и избирательность катализатора. Эти вопросы рассматривались в главе III. Однако структура катализатора влияет не только на эти свойства. Она определяет в значительной мере механическую прочность катализатора и тем влияет на егодолговечность. Скорость зауглероживания катализатора и скорость регенерации, также зависят от структуры пор катализатора. Форма и размер зерен определяют и - гидравлическое сопротивление слоя катализатора и следовательно энергетические затраты на транспорт потока. В отношении активности и селективности катализатора и сопротивления слоя можно в более или менее строгой форме применять теоретически обоснованные методы оптимизации структуры и формы, в отношении же остальных свойств, на которые влияют структура и форма, приходится применять названные выше методы эмпирической оптимизации или расчетного сравнения отдельных вариантов. [c.189]

В. приведенных выше расчетах реакторов не были учтены некоторые факторы, существенно усложняющие расчеты. Например, к ним относятся такие факторы, как изменение объема потока в связи с изменением температуры реакции и гидравлическим сопротивлением слоя катализатора или вследствие протекания химической реакции, возникновение радиальных градиентов температуры в слое катализатора и т. п. Далее, выражение скорости реакции формальными уравнениями с эффективными коэффициентами хорошо оправды- [c.288]

Зависимость размерной скорости распространения фронта м = ии от скорости фильтрации немоното нна и имеет отрицательный минимум, а 0ц > 0. При ао = максимальная температура и скорость распространения фронта полностью определяются всеми прочими параметрами и, в частности, параметром X. Но как видно из оценок (3.48) и (3.49), всегда можно подобрать такое значение Я, при котором фронт распространяется навстречу потоку газа. В то же время при конечном значении параметра ао скорость распространения меньше, чем при бесконечном, а значит, тем более она отрицательна. О структуре фронта реакции — его профиле — можно судить на основании выражений (3.42), показывающих, что в зоне прогрева (охлаждения) температурные профили имеют экспоненциальный характер, а также на основании оценок максимальной температуры и ширины зоны химической реакции. Хотя структура теплового фронта в зоне реакции существенно зависит от кинетической модели процесса, такие характеристики, как максимальная температура и ширина реакционной зоны, вполне достаточны для практических целей. В частности, анализ приведенных оценок позволяет сделать вывод о том, что для реакторов с неподвижным слоем катализатора при низких входных температурах и малых адиабатических разогревах реакционной смеси можно всегда подобрать такие условия ведения процесса, при которых в нестационарном режиме будет достигнута достаточно высокая максимальная температура, обеспечивающая большую скорость химического превращения, причем достигнута она будет на небольшом участке слоя катализатора [16]. Реальные ограничения на максимальную температуру связаны только с величиной допустимого гидравлического сопротивления слоя катализатора. [c.89]

Схема деталей для сборки реактора и коммуникаций. На рис. 2, б показана схема штуцеров ввода и вывода реакционной смеси. Они выполняются в виде узких трубок с сопротивлением, в два-три раза превышающим гидравлическое сопротивление слоя катализатора. Для регулирования сопротивления этих штуцеров удобно пользоваться штоками из проволоки с намотанным на них слоем стеклонити (рис. 2, б, позиция 5). Для трех-четырехкратного снижения [c.31]

Контроль скорости циркуляции. Для оценки газодинамического режима, качества подгонки поршня реактора необходимо знать скорость циркуляции газа с учетом гидравлического сопротивления слоя катализатора. Для этого собирается схема, приведенная на рис. 4. Внутренняя камера реактора с поршневым устройством 3, камерой с катализатором 2 с помощью резиновых трубок соединяется с четырехклапанной коробкой 11 и газовым счетчиком 10. Отверстия в стенках внутренней камеры реактора закрываются с помощью манжеты из пластика 4. При включении и выключении электромагнитной катушки 6 работает поршневое устройство. Прямое и возвратное движение газа клапанная коробка превращает в поступательное и посылает поток на газовый счетчик. Такое устройство позволяет измерить скорость циркуляции газа с учетом гидравлического сопротивления слоя катализатора. С помощью такого устройства контролируется качество подгонки поршня. [c.34]

Повышенная активность катализатора Д-44М связана с более высоким содержанием никеля в этом катализаторе, что обусловливает его высокую стоимость. Наряду с этим гранулы этого катализатора представляют собой частицы неправильной формы, что вызывает повышенное гидравлическое сопротивление слоя катализатора. Поэтому для процесса высокотемпературной конверсии нефтезаводских газов под давлением 20 атм более перспективно использование катализаторов ГИАП-5 и КСН. [c.267]

Специфические условия процесса термокаталитической очистки отходящих газов - ограничения на гидравлическое сопротивление слоя катализатора и связанная с этим ограниченная толщина слоя катализатора - налагают на конструкцию реактора дополнительные требования, в первую очередь, по увеличению площади фильтрации очищаемого га ш через слой катализатора и к конструктивному оформлению узлов загрузки и выгрузки катализатора. Так, для очистки 4 ООО нмVч отходящего газа при его объемном расходе 2 ООО ч потребность в катализаторе невелика реактор должен вмещать 2 катализатора.В этом с [у-чае при толщине слоя катализатора 10 см площадь фильтрации газа должна составлять 20 м , что соответствует диаметру слоя 5 м при разработке однослойного полочного реактора (рис.3.1. а) или 2,2 м - пятислойного (рис.3.1.в). При этом весьма усложняется задача формирова-н1-[я тонкого однородного слоя катализатора, его загрузки и выгрузки. С увеличением толщины слоя катализатора до 25 см диаметр реактора составит 1,6 м и 0,7 м соответственно для однополочной и пятиполоч- [c.80]

Гидравлическое сопротивление слоя катализатора синтеза аммиака потоку газа при высоких давлениях можно рассчитать но уравнению [c.355]

Для условий работы конверторов и их производительности особенно большое значение имеют условмя теплсобмена и гидравлическое сопротивление слоя катализатора. Эти вопросы освещаются в курсе Основные процессы и аппараты химической техно-1огн 1 . Здесь мы отметим, что в конверторах со стационарным слоем катализатора условия теплообмена и гидравлическое со противление слоя катализатора аналогичны наблюдаемым в аппаратах емкостного типа или в трубах, заполненных насадкой, через которую движется газовый поток. [c.412]

Пыль и слишком мелкие частицы должны выводиться из системы, так как их накопление в циркулирующей массе увеличивает гидравлическое сопротивление слоев катализатора и сопря-жено с чрезмерным уносом катализаторной кроппш потоком продуктов крекинга в ректификационную колонну, а газами регенерации в дымоходы. [c.45]

Предотвращение прорыва газов из одного аппарата в другой, а также в систему траиспортирования катализатора, достигается прежде всего созданием затворов из самого катализатора. Для этого транспортные стояки выполняют в виде длинных вертикальных труб, гидравлическое сопротивление слоя катализатора в которых превышает перепад давления между аппаратами. Независимо от этого иа трубопроводе, связывающем регенератор с реактором, устанавливается азотный затвор, представляющий собой камеру, в которой создается давление азота, превышающее иа 266—399 кПа (20—30 мм рт. ст.) дав- [c.330]

От выбора направления потока зависит выбор алгоритма расчета гидравлического сопротивления слоя катализатора и соответственно изменяется расчет общего сопротиаления, где не учитывается потеря давления в собирающем устройстве. [c.127]

Паровую конверсию проводят в реакционных трубах небольшого диаметра с внешним обогревом. И в большинстве случаев лимитирующими факторами являются подвод тепла через стенку и гидравлическое сопротивление слоя катализатора. Поэтому црименение катализаторов с очень высокой активностью не увеличивает скорость процесса. И к чрезмерному увеличению ак ивности этих катализаторов стремитьсл не следует. [c.33]

Чтобы не было излишнего местного перегрева и образования на катализаторе высокополимеризованного вещества, содержание пропилена в сырье не-должно превышать —50% [1]. Как уже указывалось выше, слишком высокая температура способствует углублению полимеризации, не повышая степени превращения пропилена. Увеличение глубины полимеризации снижает качество целевой фракции, способствует отложению на катализаторе тяжелых, смолистых продуктов, уменьшает полезную поверхность и увеличивает гидравлическое сопротивление слоя катализатора в реакторе. [c.405]