Тепловые эффекты и тепловое регулирование

Полунепрерывные (полупериодические) проточные реакторы. Такой реактор представляет собой обычный смеситель. Часть реагентов загружают в аппарат одновременно, а остальные постепенно по мере протекания процесса продукты удаляются по окончании реакции. Этот метод работы особенно удобен в том случае, когда реакция сопровождается значительным тепловым эффектом, так как скорость реакции можно легко изменить путем уменьшения концентрации одного из реагентов и поддерживать нужный температурный режим регулированием теплообмена. Данный метод целесообразно применять также при наличии высоких концентраций реагентов, (что может привести к образованию нежелательных побочных продуктов) или когда один из ингредиентов является газом с ограниченной растворимостью, так что его можно подавать в реактор только со скоростью, равной скорости его растворения. [c.116]

Для создания экономически наиболее эффективных промышленных установок каталитического риформинга и выбора для них рациональных технологических схем и оптимальных реакторных устройств необходимо иметь подробные сведения о прикладной макрокинетике и математических (.макрокинетических) моделях процесса риформинга, о тепловых эффектах процесса, способах подвода тепла и теплового регулирования заводских реакторов. [c.35]

В книге кратко рассмотрены химическая термодинамика, превращения углеводородов и технологические основы ведения процесса риформинга бензинов, его тепловые эффекты, тепловое регулирование риформинга, переработка различных видов сырья на заводских установках. Подробно описаны различные модификации процесса риформинга, осуществляемые в СССР и за рубежом. Приведены основные технико-экономические характеристики процесса риформинга, показан его удельный вес в промышленности. Кратко изложены перспективы дальнейшего применения каталитического риформинга бензинов. [c.5]

Трубчатые (многотрубчатые) реакторы широко применяются в химической промышленности из-за простоты их конструкции и обслуживания, легкости регулирования и высокого выхода в расчете на единицу объема аппарата. Однако близкий к изотермическому способ работы достигается довольно редко, в основном для реакций, протекающих медленно или с небольшим тепловым эффектом. [c.318]

Полочная насадка несовмещенного типа проста по конструкции. Газ после теплообменника через центральную трубу насадки поступает на катализатор и проходит последовательно все полки с катализатором. После каждой полки, кроме последней, предусмотрен ввод холодного газа для регулирования и поддержания оптимальной температуры в колонне. Температура по высоте колонны увеличивается пикообразно повышение ее в целом связано с экзотермическим тепловым эффектом реакции, а снижение обусловлено подачей холодного газа. [c.326]

В отличие от реакторов гидрокрекинга и гидрирования в реакторах риформинга процесс проходит при значительных отрицательных тепловых эффектах, а это требует непрерывного подвода тепла в зону реакции. Эндотермичность процесса в реакционном объеме определила необходимость создания каскада аппаратов со ступенчатым регулированием температурного режима вместо одного аппарата с раздельными зонами. Разделение одного общего реакционного объема на несколько последовательно соединенных отдельных адиабатических реакторов с промежуточным подводом тепла в реакционные зоны от трубчатой нагревательной печи позволяет значительно уменьшить перепад температур по высоте реакционного объема в каждом аппарате до невысоких значений (15—50 °С). [c.397]

ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ И ТЕПЛОВОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ Тепловые эффекты гидрокрекинга [c.170]

Универсальным и широко распространенным методом регулирования лиофильности дисперсных систем является метод химического модифицирования, позволяющий резко изменять природу поверхности того или иного дисперсного вещества. Для этих целей обычно используют поверхностно-активные вещества всех известных классов, а также различные химические добавки. К методу химического модифицирования тесно примыкает метод кислотной активации, приводящий к повышению сорбционной способности исходных дисперсных фаз за счет частичного растворения полуторных оксидов металлов (например в глинах). Исследования лиофильности активированных бентонитов после кислотной активации показывает, что теплота смачивания их водой уменьшается, а тепловые эффекты смачивания бензолом резко возрастают. Следовательно, коэффициент фильности уменьшается, по сравнению с коэффициентом природных глин, в два раза. [c.127]

Образец и стандартное вещество нагревают по отдельности с помощью индивидуально регулируемых нагревательных элементов (рис. 34.13). Появление каких-либо тепловых эффектов в образце влечет за собой мгновенное регулирование мощности таких нагревателей. Это обеспечивает поддержание образца и эталонного вещества при идентичных температурах. Разность энергий, которая требуется для выполнения этого условия, записывается как ордината на самописце, а на абсциссе откладывается температура, изменяющаяся в заданном режиме. [c.183]

Окисление этилена до окиси этилена [1, 6, 14]. Процесс экзотермичен тепловой эффект побочной реакции полного окисления много больше, чем основной реакции. Необходимо точное регулирование температуры в узких пределах. Процесс окисления ведут на серебряном катализаторе при давлении 0,9— 2,0 МПа и температуре 260—290 °С, если окислителем служит воздух, и при температуре 230 °С, если окислителем служит кислород. Переход к реактору КС позволяет применять мелкозернистый ка- тализатор, проводить процесс в изотермических условиях и интенсивно отводить теплоту из зоны реакции. Существует два варианта контактного аппарата с циркуляцией катализатора. [c.269]

Таким образом, проведенные исследования показали, что процесс прокаливания нефтяных коксов протекает как с выделением, так и с поглощением тепла, что согласуется с имеющимися в литературе данными [1]. Количественная оценка термохимических превращений позволила предположить наличие связи между величиной теплового эффекта и склонностью их к графитируемости. Чтобы создать условия для получения кокса хорошего качества, необходимо иметь возможность регулирования теплоподвода при температурах 700—900°С. [c.250]

В последнее время разработано несколько вариантов термографических установок с применением потенциометров [2—5], которые позволяют измерять температуру в обычных условиях. Общая схема такой установки приведена на рис. 14 [3]. Температуру измеряют при помощи платина-платинородиевой дифференциальной термопары 4. Для регулирования чувствительности термопары в измерительную схему введена приставка 2 с магазином сопротивлений. Регулятор установки потенциометра позволяет передвигать начало дифференциальной записи в любое место диаграммной ленты в зависимости от величины и направления тепловых эффектов. Величина э. Д.С., развиваемой дифференциальной и обычной термопарами, фиксируется электронным потенциометром ЭПП-09. [c.22]

Для примера рассмотрим гетерофазный процесс. Назначение — проведение кристаллизации, в результате которой выделяется нерастворимая твердая фаза процесс непрерывный способ регулирования числа оборотов ступенчатый рабочее давление в аппарате 0,4 МПа рабочая температура 250 °С частота вращения перемешивающего устройства не более 160 об/мин вязкость обрабатываемой среды на более 10 Па-с удельный тепловой эффект не более <72 номинальный объем аппарата 2,8 м . В дескрипторной форме эти требования запишутся так [c.236]

Основное достоинство псевдоожиженного слоя при осуществлении реакции синтеза — это возможность точного регулирования температуры в реакционной зоне. Необходимость строгого контроля температуры диктуется пределами взрываемости реакционной смеси, чувствительностью выхода желаемого продукта к температуре, вредным влиянием наличия горячих точек на свойства катализатора. Высокий тепловой эффект реакции осложняет поддержание температуры в заданных пределах. [c.46]

Вследствие этого интенсивность смешения сырья и продуктов превращения уменьшается. Однако уменьшение внутриреакторного перемешивания затрудняет регулирование температурного режима, быстрых чувствительных к температуре реакций с высокими тепловыми эффектами. [c.418]

Поскольку все синтезы жидких топлив имеют значительные величины тепловых эффектов, температурные режимы у них в большинстве случаев бывают неравномерными и основная задача управления ходом процессов заключается в тепловом регулировании. Особое положение занимают системы с циркуляцией продуктов внутри реакторов. В результате последней происходит некоторое (иногда даже значительное) выравнивание температур, но вопросы теплового регулирования и здесь остаются первостепенными. [c.28]

Выбор теплоагентов смешения для различных процессов должен производиться на основании анализа кинетических данных с определением эффекта применения того или иного агента, подходящего для данных конкретных условий. Рассматривать этот вопрос в общем виде практически невозможно. В виде примера того, как может решаться такая задача, ниже приводится краткий анализ нескольких вариантов теплового регулирования процессов гидроочистки непредельных бензинов и деструктивной гидрогенизации в паровой фазе (произведенный автором совместно с А. П. Зиновьевой). [c.260]

При небольших теплоемкостях исходных веществ и очень высоких тепловых эффектах реакций, проводимых в узких интервалах температур, ступенчатое регулирование процессов сильно затрудняется и приходится прибегать к теплообмену непосредственно в зоне реакции. Аналогичная потребность возникает при необходимости обеспечения надежной термозащиты реакционных устройств и размещения в одной колонне собственно реакционной зоны и теплообменника для охлаждения конечных продуктов исходным сырьем. [c.332]

В отличие от всех других химических превращений для обратимых экзотермических процессов характерно снижение оптимальных температур с углублением реакций. Вследствие этого проведение их в адиабатических условиях, дающих прямо противоположное распределение температур, крайне неблагоприятно. Для двусторонних экзотермических процессов значительный интерес могут представить противоточные схемы реакторов с теплоносителями-катализаторами (с Wп< Н т), для которых характерно изменение температурных режимов с падающего на возрастающий и наоборот, с сохранением формального подобия адиабатическому процессу, но с обратным знаком теплового эффекта (см. п. 3, 8 главы II и п. 8, 3 главы V). Системы, применяющие пылевидные и микросферические катализаторы с режимами кипящего слоя, могут быть достаточно эффективными также и при обратимых экзотермических процессах. Однако для них обязательно секционирование зоны катализа со ступенчатым регулированием температуры. [c.389]

Как показала практика, интенсификация процесса окисления зачастую невозможна из-за трудностей съема избытка тепла реакции. Для этой цели используют различные приемы понижают расход воздуха, подают вместе с воздухом водяной пар. В последнее время стали применять охлаждение-путем подачи воды в верхнюю часть реактора колонного типа [1]. Учет влияния параметров окисления и качества сырья на тепловой эффект процесса позволит правильно конструировать новые установки окисления битума с учетом необходимых способов регулирования их тепловых режимов. [c.41]

Практическая изотермичность реакторов полного смешения делает их применение весьма желательным для процессов, идущих с большим тепловым эффектом и одновременно требующих строгого регулирования температуры. [c.47]

Реакторы с движущимся потоком катализатора относительно просто разрешают труднейшие технологические задачи осуществление непрерывной регенерации катализатора в системах, требующих частого восстановления активности катализатора, и регулирование теплового режима реакторов для процессов с высоким положительным или отрицательным тепловым эффектом. [c.73]

Конструкции и число ступеней реакторов со ступенчатым регулированием температуры различаются в зависимости от особенностей химических процессов, которые в них проводятся. Для реакций, идущих с малой скоростью, требуется катализатор в большом объеме. При этом, если тепловой эффект реакций невелик, то все реакционное тепло расходуется на подогрев реакционной смеси, которая и уносит это тепло из реактора (одна ступень). Реактор представляет собой цилиндрический сосуд, заполненный катализатором (рис. 27). Объем катализатора определяется временем контакта, необходимым для полного превращения сырья. [c.75]

При оценке склонности нагаромасляных отложений к самовозгоранию с помощью дериватографии надо учитывать, что в реальных пневмосистемах процесс са-моразогрева и самовоспламенения отложений определяется тепловым балансом между суммарным тепловым эффектом реакции и теплоотводом. Поэтому самовоспламенение тонких слоев отложений, имеющих малую массу, а следовательно, генерирующих небольшое количество тепла, практически невозможно. Существует определенная оптимальная толщина слоя отложений, при которой нарушение баланса между тепловыделением и теплоотводом может вызвать самовозгорание отложений. В реальной пневмосистеме всегда существуют условия резкого нарушения равновесного состояния, например поломка клапанов, перевод компрессора на холостой ход, выход из строя системы продувки, отдельные режимы регулирования производительности и г. п. В этих случаях увеличивается температура сжатого воздуха или резко уменьшается теплоотвод, что может способствовать переходу процесса саморазогрева отложений к самовоспламенению. [c.27]

Реакционные аппараты — основное оборудование химических цехов. По сравнению с аппаратуроп для физико-химических процессов они имеют ряд особенностей химические реакции, как правило, сопровождаются значительным тепловым эффектом, а следовательно, возникает проблема подвода или отвода теплоты и регулирования температуры большинство химических процессов протекает в присутствии катализаторов, что создает, в свою очередь, проблемы хорошего контакта реагирующих продуктов с катализатором, его загрузки, выгрузки и регенерации. [c.202]

Чем выще тепловой эффект реакции, тем меньще должна быть высота слоя катализатора в каждой секции реактора и тем больше количество водородсодержашего газа, подаваемого для отвода тепла и регулирования температуры в реакционном объеме. [c.272]

При конструировании реактора необходимо предусмотреть не только хорошее контактирование олефинов с синтез-газом, но и эффективный отвод тепла для точного регулирования температуры. Это совершенно очевидно из-за высокой экзотермичности реакции ( 30 ООО ккiIл/кг-J ioл для этилена тепловой эффект реакции еще больше). Правда, оксореакция менее чувствительна к колебаниям температуры, чем родственная ей реакция Фишера-Тропша. Конструкция реактора зависит также от формы применяемого катализатора. [c.272]

В реакторе протекают те же реакции, что и в первой ступени за исключением гидрообессеривания и гидродеазотирования, которые прошли в первой ступени. Реактор загружен 4-мя слоями катализатора, регулирование температуры между слоями осуществляется подачей холодного ВСГ от циркуляционного компрессора ЦК-2. При некоторых режимах работы (например, при максимальном выходе дизельного топлива) тепловой эффект незначителен и ВСГ для снятия тепла между слоями может не подаваться. Выходящая из реактора газопродуктовая смесь отдает свое тепло в теплообменнике Т-7 для нагрева сырья перед печью П-2, в теплообменнике Т-6 для нагрева ВСГ, в теплообменнике Т-4 для нагрева сырья фракционирующей колонны К-1, после чего направляется в парогенератор ПГ-2 для выработки пара среднего давления. Из парогенератора частично охлажденные продукты реакции направляются в сепаратор горячих продуктов С-5 высокого давления. Отсюда жидкая часть через паровую турбину ПТ-2, генерирующую электроэнергию за счет снижения давления, направляется в сепаратор горячих продуктов низкого давления С-4. [c.110]

Как уже указывалось выше, во многих случаях в интенсивном перемешивании нет необходимости, например при проведении реакции в гомогенной системе и с малым тепловым эффектом. При этом часто удается достигнуть вполне удовлетворительного результата путем равномерного пропускания через жидкость тока инертного газа или воздуха. На рис. 39 изображена схема устройства водяного термостата с одновременным перемешиванием и регулированием постоянного уровня воды. Воздух, служащий для перемешивания, поступает в термостат в виде пузырьков между каплями воды, стекающей вниз по высокой и узкой Рнс. 39. Приспособле-вертикальной трубке. Такое приспособле- ние для одновремен- [c.89]

На установках каталатаческого риформинга применяют реакторы с неподвижным или движущимся катализатором. Первые представляют собой адиабатические аппараты. В зависимости от направления движения обрабатываемой среды они подразделяются на реакторы с радиальным движением от периферии к центру (рис. 56) и аксиальным (нисходящим или восходящим потоком). В реакторах риформинга процесс проходит при значительных отрицательных тепловых эффектах, что вызывает необходимость непрерывного подвода тепла в зону реакции и создания каскада аппаратов со ступенчатым регулированием температурного режима. Разделение одного общего реакционного объема на несколько объемов в последовательно соединенных отдельных адиабатических реакторах с промежуточным подводом тепла в реакционные зоны от трубчатой нагревательной печи позволяет уменьшить перепад температур по высоте реакционного объема в каждом аппарате до невысоких значений (15 — 50 °С). Реакторы каталитического риформинга с неподвижным слоем катализатора рассчитаны на рабочее давление 1,5 — 4,0 МПа. [c.142]

При повышении температуры ускоряются побочные реакции, тепловой же эффект реакции глубокого окисления более чем в тринадцать раз превышает тепловой эффект полезной реакции. Необходимо эффективное регулирование температуры, предотвращающее ее быстрое повышение и снижение выхода окиси этилена. Донолни- [c.46]

Суммарный тепловой эффект реакции, до продуктов полного окисления, составляет около 13 ООО ккал/кг метана. Это сильно затрудняет температурное регулирование процесса до нужной стадии окисления. Окисление метана и других газообразных углеводородов проводится воздухом или кислородом. Окисление кислородом воздуха проводится в присутствии гомогенных и гетерогенных катализаторов. В качестве гомогенного катализатора применяются окислы азота, которые более правильно назвать инициатором окисления. Процесс окисления метана воздухом нри 400— 600° С был впервые осуществлен в промышленных условиях в Германии в 1941—1942 гг. Реактор для этого процесса представляет пучок из 50 вертикальных труб длиной 3 м п диаметром 0,08 м. В поток газа, циркулирующего через реактор, вводится 98%-ный метан и воздух в соотношении 3,7 1. Соотношение циркулирующего газа и вновь поступающего 9 1. Подогретая в теплообменнике газовая смесь поступает в реактор, где поддерживается температура в пределах 400—600° С. Гомогенным катализатором (инициатором) является азотная кислота, которая добавляется в количестве 0,08 объемн. % к газовой смеси перед поступлением в реактор. Выходящие из реактора газы охлаждаются и поступают в скруббер, где формальдегид и другце растворимые продукты реакции отмываются водой. Водный раствор содержит 5—10% формальдегида, нейтрализуется [c.290]

Экзотермические контактные процессы с большил тепловым эффектом, требуюш,ие для достижения высоких выходов регулирования температуры в узком интервале (окисление этилена, получение фталевого ангидрида и др.) [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология