Сравнение эффективности реакторов

Сравнение эффективности реакторов [c.19]

Сравнение эффективности разных реакторов [c.68]

Сравнение эффективности пользования понятиями действительного времени пребывания и условного времени пребывания при расчете реакторов. Две введенные выше характеристики — действительное время пребывания t и условное время пребывания т можно определить, как показано в табл. 18, совместным рассмотрением уравнений материального баланса и кинетических уравнений процесса. Общие и частные формы этих уравнений приведены в табл. 18 для различных типов реакторов. [c.122]

Изменение плотности реакционной массы по мере ее протекания через реактор, выраженное изменением объема смеси, также влияет на выбор расчетного объема аппарата. Однако это влияние мало по сравнению с тем, которое оказывает характер движения жидкости в реакторе. Увеличение объема реакционной массы (или уменьшение ее плотности) во время реакции приводит к возрастанию соотношения объемов указанных реакторов, т. е. вызывает снижение эффективности проточного реактора идеального смешения в отличие от реактора идеального вытеснения. Уменьшение объема реакционной массы при протекании реакции приводит к обратному результату — повышению эффективности проточного реактора идеального смешения в сравнении с реактором идеального вытеснения. [c.134]

Основные уравнения химической кинетики, а также закономерности тепло- и массообмена не имеют существенных различий для реакторов с фильтрующим, кипящим (КС) или движущимся слоем катализатора. В кинетических уравнениях, характеризующих реакторы кипящего слоя, изменяются лишь абсолютные величины составляющих этих уравнений по сравнению с неподвижным слоем. Так, значения к во взвешенном слое могут увеличиться в 3—10 раз за счет изотермического режима в реакторе КС, по сравнению с адиабатическим в реакторе фильтрующего слоя, с одновременным увеличением эффективной (используемой) поверхности катализатора. Движущая сила процесса ДС в результате перемешивания в реакторе КС может значительно понизиться, по сравнению с реактором фильтрующего слоя, работающим в режиме, [c.113]

Разнообразие в распределении температур по высоте зоны катализа затрудняет оценку преимуществ и недостатков температурных режимов и эффективности катализаторов. Сравнение эффективности действия катализатора возможно лишь в том случае, если на основе температурного графика неизотермического реактора рассчитать температуру, эквивалентную средней скорости процесса, проводимого в изотермических условиях, или, как еще ее можно назвать, эквивалентную изотермическую (кинетическую) температуру [9, 10]. Весьма важно также, что характер распределения температур в отдельных адиабатических зонах реакторного устройства зависит от свойств катализаторов и кинетических характеристик процесса. Так, по температурным кривым можно судить о численных значениях кажущихся энергий активации процессов, об активности катализаторов, а в некоторых случаях и о [c.32]

Требуемая конструктивная модернизация химических реакторов незначительна, даже по сравнению с реакторами проточного типа, а рост производительности и эффективности химических реакций по конечному продукту возрастает в 1,5 и более раза. [c.322]

Сравнение эффективности моделей реакторов обычно произво- дится по двум крайним моделям идеального смешения и идеального вытеснения. Выполним такое сравнение на примере простой реакции первого порядка. [c.299]

Интенсивность процесса (выход битума на 1 реакционного объема) в периодических кубах-окислителях ниже по сравнению с реакторами непрерывного действия вследствие более длительного окисления в кубах-окисли-телях и дополнительных затрат времени на закачку и откачку. На установках непрерывного действия при помощи схем и средств автоматизации легко поддаются стабилизации основные параметры процесса (температура окисления, расход сырья, расход воздуха и др.), создаются благоприятные условия для его интенсификации и сокращения времени пребывания сырья в зоне реакции. В результате улучшения контакта воздуха с сырьем повышается эффективность непрерывного процесса по сравнению с периодическим, улучшается степень использования кислорода воздуха и может быть достигнуто почти полное отсутствие кислорода в газообразных продуктах окисления. Стабилизация основных параметров процесса на оптимальных значениях для каждого сырья устраняет местные перегревы и улучшает основные свойства битумов. [c.285]

В табл. 7.1 приведены результаты сравнения эффективности ферментативного гидролиза целлюлозы в реакторах периодического действия с перемешиванием, проточном с перемешиванием (без ультрафильтрационной мембраны) и проточном колонном. Критериями при сравнении были такие параметры, как степень конверсии субстрата (глубина гидролиза), производительность реактора и концентрация полученных продуктов. [c.189]

В системах с суспендированным катализатором не обязательно применять формованные катализаторы, что дает возможность снизить их стоимость. Применение мелкозернистого катализатора позволяет значительно повысить скорость реакции на единицу его массы по сравнению с реакторами с двухфазным потоком. Это различие особенно заметно нри низких значениях коэффициента эффективности, характерных для последних. [c.109]

Рис. V. 2. Сравнение эффективности изотермических реакторов при разных значениях числа Пекле для реакции первого порядка.

Сравнение проточных реакторов при одинаковых значениях концентрации и скорости подачи реагентов [34] показывает, что для всех аппаратов, в которых проводится химическая реакция с порядком, превышающим нулевой, реактор идеального смешения всегда больше реактора идеального вытеснения. Очевидно, что при конструировании аппаратов нужно стремиться к модели реактора идеального вытеснения, как более совершенного и эффективного. Это подтверждается и экспериментальными данными по изучению макрокинетики растворения железных стружек (см. разд. 2.1.1). Поэтому представленный на рис. 2.19 реактор по организации потока жидкости в какой-то степени является достаточно эффективным. Однако несовершенство его конструкции не позволяет полностью герметизировать пространство между ложным днищем и установленными на нем контейнерами со стружками, вследствие чего часть подкисленной жидкости, около 25 %. не попадает в зону реакции (см. разд. 2.3.1). Кроме того, разделение реактора на несколько секций создает неравномерный профиль скоростей движения жидкости. Все это приводит к образованию байпасных потоков, струйных течений, малоподвижных и застойных зон, резко снижает эффективность его функционирования. [c.59]

Сравнение эффективности действия проточных реакторов [c.308]

Одна из характерных черт псевдоожиженных газами систем состоит в образовании га,зовых пузырей, способствующих циркуляции твердых частиц и обусловливающих высокую теплопроводность слоя, но вредных с точки зрения механических и химических свойств системы. Действительно, интенсивная турбулизация, вызванная движением пузырей, может привести к истиранию катализатора. Кроме того, поскольку газовые пузыри несут с собою лишь малое количество твердых частиц, то возможен проскок большей части газа через слой без контакта с твердой фазой, а значит, и уменьшение общей эффективности процесса по сравнению с реактором с неподвижным слоем при тех же объемной скорости газа и массе катализатора. [c.333]

Исследование реакторов для систем газ—жидкость с целью их эасчета и проектирования ведется в следующих направлениях 10] изучение механизма и скорости процесса массопередачи, осложненного химической реакцией моделирование структуры потоков двухфазной системы оценка влияния продольного перемешивания на эффективность реакторов определение межфазной поверхности, удерживающей способности, перепада давления. Важным вопросом является выбор типа реактора. Сравнение коэффициентов массоотдачи по жидкой фазе для систем газ—жидкость в различных реакторах приведено в табл. 4.1 [10]. [c.83]

НЫ которого ОТ температуры показана на рис. 15. Сырьем служила смесь равных количеств вакуумного газойля и рециркуля-та реактора каталитического крекинга в кипящем слое. Остальные условия были следующими объемная скорость жидкости 2 ч , общее давление 750 фунт/дюйм , скорость подачи водородсодержащего газа 2000 ст. фут баррель. Из рис. 15 видно, что при этих условиях с ростом температуры степень гидрирования проходит через максимум, соответствующий 370°С, так же, как это наблюдалось при гидрировании ароматических углеводородов в керосине и реактивном топливе (см. рис. 14). При 370°С степень извлечения серы составляет более 95%, а общая степень извлечения азота — около 55%. На рис. 16 показана зависимость от температуры количества вступивщего в реакцию водорода. Как и следовало ожидать, кривые очень похожи на полученные для гидрирования полиядерных ароматических углеводородов. Связывание водорода сырьем каталитического крекинга служит лучшей мерой повышения его качества. Наконец, для сравнения эффективности каталитического крекинга гидрообработанного и необработанного сырья были проведены испытания микроактивности. Зависимости выхода продуктов крекинга от количества химически связанного водорода показаны на рис. 17 и 18. [c.105]

Тип реакционной системы. Высокая активность цеолитсодержащих катализаторов в сочетании с быстрой их дезактивацией в ходе реакции предъявила новые требования к реакционной системе. Для установок крекинга с движущимся слоем шарикового катализатора было уменьшено в 2—4 раза время его пребывания в зоне реакции, а для установок с микросферическим катализатором разработан принципиально новый тип реакционной системы — прямоточный реактор с восходящим потоком газокатализа-торной смеси (лифт-реактор). По газодинамическим характеристикам этот реактор приближается к реакторам идеального вытеснения, являющимися более эффективными для каталитического крекинга (рис. 4.27) по сравнению с реакторами идеального смешения, к которым относится и ранее применявшийся реактор с псевдоожиженным слоем микросферического катализатора. При этом время крнтакта катализатора с сырьем в лифт-реак- [c.128]

На рис.З проиллюстрировано изменение конструкции реакторов каталитического крекинга, начиная с первых реакторов с неподвижным слоем катализатора, до лифт-реакторов с поршневым перемещением реакционной смеси, обеспечивающих быстрое разделение катализатора и углеводородных продуктов. Наилучшими с точки зренал эффективности оказались системы, оснащенные двухступенчатыми циклонами /одна из таких конструкций приведена на рис.З/. Применение циклонов для разделения газокатализаторной смеси позволило практически полностью исключить застаивание катализатора в реакторе и, тем самым, снизить вероятность его старения по сравнению с реакторами обычного типа /рис.4/. Таким образом, все реакции крекинга протекают непосредственно в лифт-реакторе, Внедренная на четырех промышленных установках двухступенчатая циклонная система продемонстрировала очень высокие эксплуатационные качества и способствует повышению селективности процесса. [c.251]

Реакторы каталитического крекинга перечисленных выше двух типов в последние годы постепенно вытесняются более совершенными типами - прямоточными реакторами с восходящим потоком газокатализаторной смеси (лифт-реактор). По газодинамическим характеристикам этот реактор приближается к реакторам идеального вытеснения (то есть интегрального типа), являющимися более эффективными для каталитического крекинга по сравнению с реакторами с псевдоожиженным слоем катализатора. При этом время контакта сырья с ЦСК благодаря высокой активности снижается в лифт-реакторе примерно на 2 порядка (до 2 - 6 с). Высокая термостабильность современных катализаторов (редкоземельных обменных форм цеолитов или безцеолитных ультрастабильных и др.) позволяет проводить реакции крекинга при повышенных температурах и исключительно малом времене контакта, то есть осуществить высокоинтенсивный ( скоростной ) жесткий крекинг (подобно процессам пиролиза). [c.468]

Гусаков А.В., Синицын А.П., Клесов А.А. Сравнение эффективности использования реакторов периодического и непрерывного действия для ферментативного гидролиза целлюлозы на основе кинетических расчетов оценка влияния различных факторов // Биотехнология. 1986. № 1. С. 74-84. [c.184]

Известно, что для реакций выше нулевого порядка продольное перемешивание в результате разбавления исходных компонентов конечными продуктами снияает скорость реакции, что приводит к увеличению потребного времени пребывания и, следовательно, к увеличению реакционных объектов по сравнению с реактором периодического действия при той ке степени превращения [т], Только реактор "идеаль-него вытеснения , в котором все частицы участвующие в реакции, находятся одинаковое время, по своей эффективности может быть приравнен к периодическому реактору. В остальных случаях некоторая часть вещества находится в аппарате меньше, другая его часть - больше среднего времени пребываниям — --(V -объем реак- [c.528]

Сравнение эффективности трансмутации актинидов в твер-дотвэльном и жидкотопливном реакторах. При работе реактора тепловой мощностью 1000 МВт в течение 7000 часов в году в нём делится примерно 300 кг актинидов. В быстром спектре нейтронов реактор может работать в критическом режиме при загрузке в него только минорных актинидов (МА — Ыр, Ат, Ст). Поэтому в твердотвэльном и жидкотопливном реакторах с быстрым спектром нейтронов в течение года будет сгорать по 300 кг МА на 1000 МВт тепловой мощности. [c.170]

Основные уравнения химической кинетики, а также закономерности тепло- и массообмена не имеют существенных различий для реакторов с фильтрующим, кипящим (КС) или движущимся слоем катализатора. В кинетических уравнениях, характеризующих реакторы кипящего слоя, изменяются лищь абсолютные величины составляющих этих уравнений по сравнению с неподвижным слоем. Так, значения k во взвешенном слое могут увеличиться в 3—10 раз за счет изотермического режима в реакторе КС по сравнению с адиабатическим в реакторе фильтрующего слоя, с одновременным увеличением эффективной (используемой) поверхности катализатора. Величина движущей силы процесса АС за счет перемешивания в реакторе КС может значительно понижаться по сравнению с реактором фильтрующего слоя, работающем при режиме, близком к идеальному вытеснению. Понижение АС тем больше, чем больше заданная степень превращения и чем выше порядок каталитической реакции. При малых степенях превращения и первом или псевдомолекулярном порядке реакции (частом для каталитических реакций) величины АС мало отличаются. [c.151]

Дайте описание колоночного реактора с идеальным вытеснением в стационарном режиме. 4. Дайте описание реактора с идеальным перемешиванием при импульсном и при непрерывном введении субстрата. 5. Дайте сравнение эффективности идеальных реакторов с вытеснением и перемешиванием, 6, Напишите уравнения, связывающие относительные изменения скорости и концентраций субстрата и продукта для открытой по субстрату полиферментной реакции. Как изменяются эти функции в случае введения конкурентного и неконкурентного ингибитора первого фермента цепи 7, Напишите кинетическую схему и уравнения, описывающие ингибирование продуктом для биферментной системы с обратной связью, 8, Дайте описание кинетических закономерностей регуляции фермента в открытой системе с субстрат-индуцируемой инактивацией фермента в процессе реакции. [c.331]

Эффективность работы батареи реакторов зависит от числа ступеней, объема каждой ступени и интенсивности смешения. При идеальном смешении концентрация одинакова во всем объеме каждой ступени и равна концентрации в отводимом потоке (так называемая теоретическая, или идеальная, ступень). Практически можно лишь в той или иной степени приближаться к идеальным условия1у1, причем степень приближения зависит от особенностей каждой отдельной системы. Конечно, всегда происходят локальные циркуляции перемешиваемой среды, что сокраш,ает время пребывания части материала в данной ступени. Несмотря на то, что для другой части материала время пребывания в указанной ступени больше по сравнению со средним временем, средняя степень превращения вещества несколько ниже, чем при идеальном смешении. Отношение разности концентраций на входе и выходе из ступени в практических условиях работы к разности этих же концентраций в идеальной ступени называется коэффициентом полезного действия ступени. В реакторах смешения к. п. д. обычно составляет от 60 до 90% однако никаких общих соотношений между переменными, влияющими на к. п. д., для расчета этого важного показателя работы реакторов не выведено. [c.119]

При использовании ионитов не требуется дорогостоящее кислотостойкое оборудование. Отсутствие кислотных коррозионных сред значительно улучшает условия труда и делает процесс более безопасным. По сравнению с другими известными способами получения дифенилолпропана на ионообменных смолах способ СССР отличается высокой эффективностью и позволяет получать 100%-ную степень конверсии ацетона при высокой производительности катализатора. Технологическая, схема производства чрезвычайно проста и синтез можно легко осуществить непрерывным способом. Высокая произодительность катализатора позволяет проводить процесс [в небольших по объему реакторах. Процесс легко автоматизируется. [c.158]

Эффективнее иное сочетание трубчатого реактора и колонны [87, 88]. Сырье подается в колонну, а полупродукт из колонны — в трубчатый реактор. По такой схеме трубчатый реактор используется на конечной стадии окисления, когда имеет место недостаточно полное использование кислорода воздуха в колонне. Включение же менее энергоемкой колонны (что рассматривается ниже) в схему снижает общие энергетические" затраты. Так, при получении дорожных битумов по двухсту пенчатой схеме затраты пара, электроэнергии и топлива примерно на 25% ниже по сравнению с затратами при одноступенчатой схеме окисления в трубчатом реакторе [87]. Преимущества двухступенчатой схемы еще более заметны при производстве строительных битумов [72]. [c.67]

Проведено сравнение [92] эффективности трубчатого реактора и колонны в оптимальных (или близких к оптимальным) условиях работы для каждого аппарата (соответствующие каждому аппарату нагрузки по воздуху и т. д.). Сопоставитель ный расчет проведен для окислительного блока производительностью 500 тыс. т в год битумов (в том числе 400 тыс. т в год дорожных и 100 тыс. т в год строительных), работающего на гудроне наиболее массовой в стране товарной западно-сибирской нефти, из которого, как показал практический опыт, стандартные дорожные и строительные битумы можно получать как в колонне, так и в трубчатом реакторе. [c.69]

Указанные процессы производства ацетилена более эффективны по сравнению с процессом его получения через карбид кальция и представляют большой практический интерес. Весьма перспективным из указанных процессов является окислительный пиролиз углеводородов. В настоящее время такой процесс осуществляется на установках фирм Карбид энд карбон и Монсанто кемикл Б США. Оригинальная конструкция реактора для этого процесса, предусматривающая проведение реакцпп в высокоскоростном газовом потоке, разработана в СССР пнж. Б. С. Гри-ненко. [c.58]

В настояшем параграфе будут рассмотрены лишь те аспекты гетерогенного катализа, которые имеют непосредственное отношение к расчету реактора. Важнейшей новой характеристикой (по сравнению с гомогенными реакциями) является эффективная поверхность катализатора. Так как реакция рассматриваемого типа протекают на поверхностях в результате адсорбции или десорбции, любое изменение плошадп поверхности будет, естественно, вызывать изменение скорости реакции. Следовательно, поверхность катализатора является важной переменной, которую необходимо учитывать. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология