Синтез системы реакторов

IV.3.1. Синтез системы реакторов [c.118]

Диалоговые системы. Сложность математического описания как на уровне отдельных каталитических аппаратов, так и схемы в целом диктует необходимость разработки диалоговых систем анализа и синтеза химических реакторов и агрегатов, способных служить своеобразным мостиком между прикладным математическим обеспечением и потребностями практики проектных и исследовательских расчетов. Основная практическая цель разработки диалоговых систем — это обеспечение широкого доступа к современным методам расчета неспециалистам в области вычислительной техники. [c.256]

Комиссия не смогла надлежащим образом расследовать все аспекты аппаратурного оформления процесса синтеза в реакторе. Вместо этого она сосредоточила все свое внимание на чисто химической стороне дела. Если бы все специфические особенности реактора и вся система ()ыли исследованы последовательно, как это было сделано при анализе аварии 1 июня 1974 г. в Фликсборо (Великобритания), тогда причина аварии стала бы известна значительно раньше. [c.419]

Рис. IV.6. Общая схема для синтеза системы из двух реакторов

На опытно-промышленном трубчатом реакторе для синтеза системы защиты исследовалась динамика каналов теплообмена и химического превращения. Исследования производились посекционно, было поставлено большое количество экспериментов, после чего на ЭВМ были рассчитаны коэффициенты усиления и постоянные времени дифференциальных уравнений, аппроксимирующих названные каналы как апериодические звенья первого порядка. На основании этих расчетов была составлена математическая модель реактора, позволившая выбрать рабочий режим процесса. [c.198]

Построение математической модели химического процесса представляет собой синтез знаковых моделей, составляемых на разных уровнях. Каждый уровень математической модели, отражающий соответствующий уровень материальной системы — реактора или процесса, — состоит из уравнений, описывающих отдельные стадии [c.161]

Одиннадцатая глава посвящена вопросам автоматизации химико-технологических процессов. В этой главе рассмотрена классическая функциональная схема системы автоматического регулирования я приведены математические описания ее типовых элементов датчиков, регуляторов и регулирующих органов. В качестве примера проведено моделирование системы автоматического регулирования температурного режима реактора периодического действия. Однако следует отметить чрезмерную упрощенность рекомендуемых методов синтеза системы регулирования. [c.10]

Как видно, технологическая схема данного микробиологического синтеза включает ряд типовых аппаратов химической технологии -реакторы, фильтры, смеситель, теплообменник. Но из-за специфичности процесса система реакторов для его обеспечения выбирается с учетом рабочего цикла сопряженного процесса - жизнедеятельности бактерий. [c.429]

Значительно лучшие условия теплообмена достигаются в кожухотрубчатых реакторах с одинарными трубами или в реакторах со специальными элементами, состоящими из двух концентрических труб диаметром 21/24 и 44/48 мм, когда катализатор засыпают в кольцевое пространство между трубами. Внутренняя труба сверху и снизу специальными патрубками соединяется с межтрубным пространством. Таким образом, внутренняя и наружная поверхности, между которыми находится катализатор, омываются охлаждающей водой. В одном реакторе помещалось 2044 элементов труба в трубе с общим объемом катализатора 10 м . Суммарная охлаждающая поверхность составляла 3500 м на 1000 м синтез-газа, т. е. немного меньше, чем в пластинчатых на то же количество газа, но это позволило почти полностью исключить местные перегревы. Водяная циркуляционная система реакторов рассчитана на 2,2— 2,4 МПа, а трубы —на 1 — 1,2 МПа. В таких реакторах проводили синтез при среднем давлении на Со- и Ре-катализаторах. [c.288]

Во многих системах синтеза, где применяется футерованная аппаратура, процесс проводится последовательно в двух аппаратах — смесителе (первый реактор) и собственно колонне синтеза (второй реактор). В смесителе (рис. 8-10) происходит смешение исходных компонентов и образование карбамата аммония. Он представляет собой аппарат высокого давления очень малых размеров так, перед колонной синтеза емкостью 30 установлен смеситель внутренним диаметром 300 мм и высотой около 1 м. Корпус его может быть выполнен из толстостенной трубы, изготовленной из углеродистой стали, со съемными крышками вверху и внизу. В корпус плотно вставлена защитная труба из легированной стали толщиной 6—8 мм борта трубы имеют кольцевой паз [c.233]

Чтобы отвести столь значительное количество тепла, сохраняя возможность точного контроля теплового режима процесса, через реакционный объем пропускают систему труб (при синтезе под нормальным давлением примерно 600 трубок на реактор емкостью 10 по загружаемому катализатору). Катализатор засыпается между трубок, а водой, находящейся в трубках, поддерживается заданная температура. При температурах синтеза вода в системе должна находиться под давлением (принцип парового котла). [c.90]

Слово анализ в заглавии книги характеризует наш метод. Это значит, что мы хотим разделить рассматриваемый предмет на составные части и исследовать взаимоотношения этих частей. Вслед за анализом возникают многочисленные задачи синтеза, служащие для расчета химических реакторов. Основная же наша цель — понять структуру предмета. Поскольку мы стремимся изучить поведение химических реакторов (а они создаются для проведения химических реакций), нам следует начать с установления общих принципов описания химических реакций. Здесь, на границе нашей области, лежит соседняя область чистой химической кинетики. Предметом химической кинетики является исследование механизма химических реакций на молекулярном уровне. Для наших целей достаточно взять только результаты кинетических исследований. Наш подход к собственно химической реакции будет чисто феноменологическим. При таком подходе основная роль отводится стехиометрии и термостатике, так как все возможные изменения состояния системы обусловлены ограничениями, налагаемыми стехиометрией и термодина- [c.7]

Сообщение аппаратов с атмосферой должно осуществляться через масляные затворы с автоматической подачей в них азота, давление которого в системе должно быть избыточным. Стравливание давления в реакторах синтеза АОС до атмосферного должно проводиться также через масляный затвор с автоматической подачей азота в него для сжигания стравливаемых газов на факеле. Выход от предохранительных клапанов должен осуществляться тоже через масляные затворы. Масляные гидрозатворы можно устанавливать на воздушке и клапанах при сравнительно небольших газовых сбросах. На многотоннажных агрегатах производства АОС и синтеза на его основе при больших объемах и высоких скоростях залповых сбросов после предохранительных клапанов и воздушек практически невозможно обеспечить нормальную работу таких гидрозатворов, что обусловлено выбросом затворной жидкости. Для обеспечения же необходимой нормальной работы гидрозатворов при огромных залповых сбросах газов потребовалось бы сооружение масляных затворов гигантских размеров. Поэтому в многотоннажных производствах все воздушки и трубопроводы сброса от предохранительных клапанов ведут к специальной факельной системе. В этой факельной системе обеспечивается постоянное небольшое избыточное давление топливного газа (инертного по отношению к АОС), что исключает возможность проникновения воздуха (кислорода) в систему. [c.162]

Количество получаемого метанола в пересчете на 1 м аппарата зависит, как и в случае синтеза аммиака, от объемной скорости потока реагентов, а следовательно, от интенсивности возврата. Зависимость между количеством теплоты, отводимой от реактора для синтеза аммиака (в % выделенной теплоты), расходом газа и степенью превращения представлена на рис. 1Х-63. Тепловое равновесие системы достигается, например, при 20%-ном превращении исходных веществ, когда расход газа составляет 6 м /ч, а также при 10%-ном превращении и расходе газа 45 м ч. В первом случае превращению подвергается 6-0,2 = 1,2 м газа в 1 ч, в другом 45-0,1 = 4,5 м /ч. Следовательно, повышение интенсивности возврата приводит к снижению степени превращения, но при этом увеличивается количество продукта, получаемого в единицу времени. [c.408]

Фильтрат (маточный раствор), полученный на фильтре 3 после отделения кристаллов аддукта, собирают в сборнике 4, откуда примерно /4 фильтрата возвращают на синтез, а остальное количество направляют в испаритель 6 на регенерацию. Пары фенола и ВРд, выходящие с верха испарителя, улавливаются в скруббере 5, орошаемом чистым фенолом. С низа испарителя 6 выводятся побочные продукты во избежание накапливания их в системе. Фильтрат, полученный после отделения кристаллов на фильтре //и содержащий уксусную кислоту, воду, немного дифенилолпропана и фенола, подвергают регенерации в колонне 10. Отогнанные в вакууме уксусную кислоту и воду возвращают на стадию перекристаллизации аддукта в аппарат 7, а дифенилолпропан с фенолом добавляют к смеси, выходящей из реактора и поступающей на фильтр 3 для отделения кристаллов аддукта. [c.97]

Выделенные в аппарате 9 кристаллы несколько хуже по качеству, чем аддукт, полученный в аппарате 2, поэтому эти потоки не смешивают. Кристаллы из центрифуги 9 либо возвращают в реактор 1, либо обрабатывают в отдельном аппарате (на схеме не изображено). Отделенный на центрифуге маточный раствор содержит большую часть побочных продуктов, образовавшихся при синтезе, и немного дифенилолпропана. Этот раствор разделяют на две части одну возвращают в кристаллизатор 8, а другую направляют в аппарат 10 для отгонки фенола. Отогнанный фенол возвращают на синтез, а остаток выводят из системы и сжигают. [c.135]

Рис. 1У-48. Схема реактора для синтеза углеводородов в жидкой фазе системы Кб1-

Многоуровневый иерархический подход с позиций современного системного анализа к построению математических моделей позволяет предсказывать условия протекания процесса в аппаратах любого типа, размера и мощности, так как построенные таким образом модели и коэффициенты этих моделей позволяют корректно учесть изменения масштаба как отдельных зон, так и реактора в целом. Конечно, данный подход весьма непрост в исполнении. Чтобы сделать его доступным для широкого круга специалистов, необходимо сразу взять ориентацию на использование интеллектуальных вычислительных комплексов, которые должны выполнять значительную часть интеллектуальной деятельности по выработке и принятию промежуточных решений. Спрашивается, каков конкретный характер этих промежуточных решений Наглядные примеры логически обоснованных шагов принятия решений, позволяющих целенаправленно переходить от структурных схем к конкретным математическим моделям реакторов с неподвижным слоем катализатора, содержатся, например, в работе [4]. Построенные в ней математические модели в виде блоков функциональных операторов гетерогенно-каталитического процесса совместно с дополнительными условиями представлены как закономерные логические следствия продвижения ЛПР по сложной сети логических выводов с четким обоснованием принимаемых решений на каждом промежуточном этапе. Каждый частный случай математической модели контактного аппарата, приводимый в [4], сопровождается четко определенной системой физических допущений и ограничений, поэтому итоговые математические модели являются не только адекватными объекту, но обладают большой прогнозирующей способностью. Приведенная в работе [4] логика принятия промежуточных решений при синтезе математических описаний гетеро- [c.224]

Зонная система автоматического управления температурным режимом контактного аппарата. Анализ режимов работы каталитического реактора синтеза метанола показал неэффективность существующих систем автоматического управления. Необходим такой способ управления температурным режимом реактора синтеза метанола, который позволит скомпенсировать влияние температурных неоднородностей. [c.331]

Лазарев Г. В., Медведев Э. А. Система автоматического регулирования теплового режима реактора синтеза метанола / АХП, 1978. 7, [c.371]

Второй этап синтеза Разработка исходной структ ы покомпонентных материальных связей ХТС или построение первоначальных качественных вариантов материальных потоковых графов по расходам химических компонентов системы. На основании полученной на первом этапе схемы химической реакции следует наложить первоначальные покомпонентные материальные связи между источниками и стоками веш,ества, где существует тот или иной компонент, например между сырьем и входом в реактор, между выходом из реактора и целевым продуктом, в который входит данный компонент. [c.195]

Назовем точечным решение задачи синтеза системы реакторов с максимальным Д при фиксированных Рх, Р , Точечное решение не дает никаких рекомендаций, что желать с системой, если вектора Р изменяются, как это и происходит в действительности (изменение цен на вещества, на оборудование и т. п.). Поэтому целесообразно определить оптимальные структуры системы в зависимости от Р. Эта задача эквивалентна задаче полиоптимизации (см. гл. V). Такое решение дает полную информацию о числе и характере оптимальных структур данной системы в пространстве параметров Р и тем самым позволяет организовать оптимальное изменение структуры при изменении значений Р. [c.119]

В работах по интенсификации синтеза на железных катализаторах можно различать два основных направления со стадионарным и с движущимся катализаторами. Теплоотвод осуществляется или так же, как и в старых системах реакторов (принцип парового котла), или при помощи теплоотводящих поверхностей, размещаемых вне реактора. [c.69]

В ХТС можно вьщелить подсистемы, состоящие из однородных элементов (аппаратов) и предназначенные для проведения определенной химико-технологической операции. К ним можно, например, отнести реакторный узел, системы разделения, теплообмена, в которых протекает химическое превращение, происходит разделение многокомпонентной смеси или теплообмен между многими потоками. Каждая из этих подсистем состоит из однородных аппаратов реакторов, или ректификационных колонн, или теплообменников. Синтез системы однородных элементов достаточно хорошо разработан, так что имеется возможность их автоматизированного построения. Некоторые общие подходы к построению однородных ХТС будут рассмотрены далее. [c.330]

Выразим капитальные затраты на завод в фунтах стерлингов на тонну годовой продукции для этого весь капитал разделим на годовую производительность завода. Тогда при условии раскладки амортизационных начислений на десятилетний период на каждую тонну продукта будет начислено 10% удельных капитальных затрат. Таким образом, при норме прибыли с капитала 15% цена тонны продукта возрастет в общей сложности на 25 ф. ст. на каждые 100 ф. ст. капитала, вкладываемого в тонну годовой продукции. Яснее ясного, что длинная цепь агрегатов для выделения и очистки продукта может оказаться намного более протяженной и дорогостоящей, чем система реакторов, в которой осуществляются основные ступени химической реакции, и значительно увеличит себестоимость продукта. Если сырье стоит дешево, скажем 25 ф. ст. за тонну продукта, капитальные затраты на выделение продукта, например, в размере 100 ф. ст. на тонну годовой продукции (а это довольно скромная цифра) могут увеличить обпще издержки производства на сумму, равную стоимости сырья. Аналогичный- эффект наблюдается при многостадийных химических реакциях, хотя они могут оказаться еще более дорогостояпщми, если, как это часто бывает, после каждой ступени химического синтеза реагирующая масса должна проходить систему очистки и лишь после этого может поступать на следующую стадию синтеза. [c.172]

Система синтеза I реактор, 0= 400 мм, =7700 мм фил стеклотканевые ко саторы сборники испа рители [c.194]

Система синтеза МХС реактор синтеза с врг вдающимися решеткам 0 = 600 мм, Я=7310мл и другие аппараты Система синтеза ЭХС реактор, 0=800 мм, Я= =9000 мм, и другие аг параты [c.194]

Система синтеза акролеина (реактор из нержавеющей стали, /= =129 м, трубки 125 шт., 0= = 76 мм =3 м перегреватель из нержавеющей стали, /= =25 м коксовая колонна, вертикальная из нержавеющей стали, У—Л,6 м печь, Р=90000 ккал/ч испаритель, кожухотрубчатый, вертикальный, из нержавеющей стали, /= =20 м= циклонный брызгоулови-тель вертикальный, цилиндрический, из нержавеющей стали, )=0,5 м, Я=0,75 м сепаратор пластинчатый, 0=0,5 м, Н=1,2 м аварийный сборник вертикальный, цилиндрический, из нержавеющей стали вентиляторы С=3500 и 9900 м скруббер вертикальный цилиндрический, из нержавеющей стали, У=0,8 м конденсатор вертикальный, цилиндрический, из нержавеющей стали, /= =100м2 печь, <2=60000 ккал/ч сборник вертикальный цилиндрический из нержавеющей стали, V =0,34 м сепаратор циклонный из нержавеющей стали, У=0,24 м ) [c.324]

По системе реактор (поз.162) и далее по системе поддерживается иьбыточное давление до 3 кгс/см ,необходимое для обеспечения транспортировки окиси углерода на стадию синтеза сероокиси углерода. [c.314]

СИНТЕЗ СИСТЕМЫ АВГОМА1НЧЕСК0Г0 РЕГУЛИРОВАНИЯ ГЕаПЕРА-ТУРЫ ПОСЛЕ КАМЕРЫ СГОРАШЯ РЕАКТОРА КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ХВОСТОВЫХ НИТРОЗНЫХ ГАЗОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ СЛАБОЙ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ ПОД ДАВЛЕНИЕМ 7,3 ат [c.180]

Известно, что американские фирмы Луммус и Эрмстронг Корго создали новый экономичный процесс синтеза винилхлорида из этана, хлора и воздуха, называемый процессом Транскат . Технологическая схема производства процесса Транскат состоит из стадий получения винилхлорида и других хлорорганических производных, регенерации расплава, глубокого окисления полихлоридов, ректификации и т. д. Стадия синтеза винилхлорида осуществляется в системе реакторов. [c.77]

Основными признаками неплотностей в трубной системе реакторов являются а) отсутствие нормального сброса пара из паросборника при нормальных подаче синтез-газа и течении реакции б) падение уровня воды в паросборнике в) несоотв(>тствие давления пара в паросборнике температуре воды в циркуляционно системе г) проникновение газа в паросборник при отключении циркуляционной системы от паровой магистрали и превышение давления газа по сраппению с паром. [c.116]

В Германии после войны продолжение работ привело к разработке двух систем синтеза с железным катализатором. Первая из них — это система фирмы Рурхеми — Лурги со стационарным катализатором, получившая уже реализацию на заводе в Южной Африке, и вторая — это система фирмы Рейн — Прейссен, использующая жидкую фазу с шламообразным катализатором. Теплота реакции и в том и в другом случаях отводится при помощи размещаемых в реакторе теплоотводящих поверхностей. [c.69]

Для синтолового синтеза Фишер и Тропш сначала пропускали смесь окиси углерода и водорода при 400° и 100 аг над железными стружками в присутствии щелочей без циркуляции . В последующем они перешли к циркуляционной схеме с возвратом газа в реактор после конденсации продуктов реакции. Поскольку исследователи проводили эксперименты в закрытой аппаратуре без ввода дополнительных количеств свежего газа, то давление в системе падало в соответствии с объемом вступивших в реакцию газовых компонентов. В ходе экспериментов были установлены два важных факт а-. 1) реак- [c.73]

Катализаторпый шлам циркулирует в системе оо скоростью, обеспечивающей полную замену содержимого реактора примерно каждые 3 мин. Температура в реакторе увеличивается примерно на 10°. Глубина превращения O-f Н2 за одну ступень составляет 70%. i 1 л катализатора получается 350—450 г сутки продуктов синтеза. Из 1 м превращенной смеси O-f Н2 получается 189 г углеводородов от Сз и выше. Состав продуктов показан в табл. 42. [c.117]

В рассматриваемом лроцессе используют суспендирсванный в масле порошкообразный железный катализатор. Суспензия поддерживается в постоянном движении вследствие барботажа синтез-газа. В реакторе размещается теплоотдающая поверхность, интенсивность теплоотдачи в условиях процесса значительно превышает достижимую в старом процессе Рурхеми, местные перегревы, ведущие к метанообразованию и отложению углерода, практически исключаются. Допустимая объемная скорость в 4—8 раз превышает объемную скорость на стационарном катализаторе. Разгрузка катализатора и пуск системы на свежем катализаторе производятся очень легко. Катализатор не регенерируют. [c.118]

Описан пожар на установке по производству ТИБА. Из-за нарушения герметичности фланцевого соединения иа крышке. люка реактора синтеза ТИБА произошла утечка продуктов из системы с последующим их воспламенеиием. В отделении начался пожар, который не удавалось ликвидировать длительное время, так как пламя, охватившее реактор, не позволяло произвести необходимые переключения арматуры по стравливанию давления из системы, сбросу содержимого реактора в аварийную емкость и прекращению подачи воздуха к месту пожара. [c.155]

Повышение температуры и давления в реакторах синтеза может происходить также вследствие забивки импульсных линий датчиков давления и неисправности датчиков или регуляторов давления, при неисправности системы регулирования температуры и прекращении подачи промышленной воды. Чтобы предотвратить описанные аварийные ситуации, следует тщательно соблюдать технологический режим, постоянно контролировать параметры процессов,, своевременно принимать меры по прекращению подачи реагентов,, охлаждению содержимого реакторов, переводя их в режим охлаждения и закачивая холодные органические растворители, сбрасывать по аварийной линии из реакторов давление, не допускать наличия необогреваемых участков в системе подачи натрия в ре-акторы синтеза ДЭАХ. [c.158]

Рассмотренные выше положения следует сопоставить с разделом предыдущей главы, относящимся к оптимальной температурной последовательности, В такой реакции, как реакция синтеза аммиака, оптимальной температурной последовательностью является понижение температуры вдоль слоя катализатора. Очевидно, такой последовательности нельзя добиться в проти-воточной системе, описанной выше. Лучшее, на что можно рассчитывать, применяя такую систему, это приближение к оптимальной температурной последовательности в области, находящейся справа от максимума на рис, 42. Подобный случай был рассмотрен Эннейблом [17], Другое возможное решение этой проблемы состоит в коренном изменении принципа действия реактора, как это, например, описано в 5.3 (введение холодного газа). [c.166]

Реже других рассматриваются гетерогенные и трехфазные гете-рохенно-каталитические реакторы. Аппараты этих типов в общей номенклатуре химических реакторов встречаются достаточно часто. Укажем, например, на процессы гидроформилирования [16—18], гпдродесульфнрования [19], жидкофазного окисления [20, 21], жидкофазного гидрирования [22, 23], синтеза многоатомных спиртов [24, 25], синтеза изопрена [26, 27]. Список подобных процессов можно было бы значительно расширить. Однако в учебниках и монографиях Методам расчета реакторов для проведения реакций в двухфазных системах жидкость — жидкость или жидкость — газ и в трехфазных системах газ — жидкость — твердое тело уделяется очень мало внимания. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология