Эффекты рецикла

ЭФФЕКТЫ РЕЦИКЛА УРАВНЕНИЯ РЕЦИКЛА [c.219]

Если продукты реакции легко отделяются от компонентов, которые не вступают в последующие реакции, то непрореагировавшие продукты можно возвратить в реактор через рецикл. Таким образом, от одного реактора достигается эффект, как от очень большого числа реакторов. Этот прием находит широкое применение в промышленности. [c.46]

В общем случае интенсификация химического процесса определяется наилучшими условиями, обеспечивающими протекание химической реакции с максимальной скоростью. Следовательно, вопросы интенсификации ХТП решаются на основе анализа кинетики химических реакций. Рециркуляция способствует уменьшению времени реакции и, как следствие этого, в результате быстрого отвода продуктов реакции из реакционной зоны - увеличению концентраций реагирующих веществ. Методика кинетического расчета для определения эффективно функционирующего реакционного узла при наличии рецикла, предложенная М. Ф. Нагиевым, позволяет определить условия, в которых возможна максимальная производительность объема реактора при минимальном образовании побочных продуктов, обеспечивает возможность эффективного применения рециркуляции, дающей максимальный эффект интенсификации химического процесса. [c.301]

В работе проведена оценка влияния рециркуляции на общую эффектов ность процесса. Определены общие п аметры рецикла. Получены значени оптимальной кратности К, концентрации компонентов С и значения температу [c.59]

Регулирование температуры реакций, протекающих с большим экзотермическим эффектом, осуществляется путем рецикла галогенсодержащих продуктов, что позволяет также получить высокую селективность и конверсию. [c.427]

Существенно, что рецикл приближает рабочую линию к равновесной кривой, т.е. сопровождается понижением движущей силы массообменного процесса — значит, и интенсивности процесса в целом. А чтобы в условиях рецикла сохранить эффективность процесса (т.е. необходимое значение выходной концентрации уг), придется увеличивать поверхность контакта фаз (например, путем увеличения габаритов аппарата). И тем не менее возможны технологические ситуации, когда рецикл целесообразен. Чаще всего это связано с плохим межфазным контактом при малых потоках одной из фаз или обеих фаз плохая смачиваемость жидкостью насадки в насадочном или стенки в пленочном аппарате, высокая поперечная неравномерность потока в барботажном аппарате и т.п. Рецикл способствует повышению интенсивности массообмена и поверхности контакта фаз. Нередко с помощью рецикла удается снизить температурный перепад вдоль аппарата и приблизиться к изотермическому проведению процесса, что может положительно сказаться на его селективности. В общем, при организации рецикла необходимо сопоставить его положительное и отрицательное влияние на процесс и оценить эффект в целом. В терминах структуры потоков рецикл представляет собой одно из проявлений обратного перемешивания (не распределенного по длине аппарата, а сосредоточенного). [c.802]

С рециклом водного слоя в реактор поступают растворенные в воде высококипящие вещества. В процессе синтеза ДМД эти продукты могут вступать в конденсацию с формальдегидом, превращаясь в сравнительно малорастворимые в воде соединения, которые экстрагируются масляным слоем и удаляются из системы. В результате рециркуляции устанавливается равновесие между образованием и выводом высококипящих побочных продуктов с масляным слоем, что приводит к постоянству содержания и состава высококипящих побочных продуктов в обоих слоях гетерофазного процесса синтеза ДМД. Реакции экзотермические, тепловой эффект основных из них представлен ниже [c.82]

Наиболее важное значение имеют реакционно-массообменные процессы, позволяющие, например, в случае равновесных реакций достигать полной конверсии реагентов при высокой селективности. При этом сокращаются энергетические затраты, так как исключаются рециклы по сырью и не нужны аппараты, предназначенные для отделения сырья от целевых продуктов. Особенно большой эффект достигается при использовании специального формованного катализатора, который одновременно выполняет функции массообменной насадки. В технологии основного органического и нефтехимического синтеза находят и будут находить еще большее применение реакционно-абсорбционные процессы (хемосорбция), реакционно-ректификационные и реакционно-экстракционные процессы. Такое сочетание позволяет улучшать показатели не только реакционных процессов (повышать конверсию и селективность), но и массообменных процессов (за счет протекания реакции преодолеваются ограничения, обусловленные структурой диаграммы фазового равновесия), а следовательно, и процесс в целом. [c.244]

Обеспечение высокой суммарной конверсии достигается за счет рециркуляции исходных компонентов в непрерывном процессе. От правильно выбранной величины рецикла зависят качество получаемого метанола, а также энергетические и капитальные затраты, так как процесс проводится при высоких давлениях и температурах. Одновременно рецикловые потоки служат и промежуточными хладагентами. Высокие температура и тепловой эффект позволяют приблизить процесс к энерготехнологическим и, использовав практически полностью энергию системы, реализовать его не только как процесс [c.367]

При интенсификации действующих и новых объектов высокой единичной мощности особое значение приобретает выбор правильной тактики интенсификации. Для сложных газожидкостных систем одним из эф ктивных тактических приемов является так называемый дрейф на различных уровнях. К примеру, при разработке газожидкостных реакторов особенное значение приобретает глубокая проработка вопросов макрокинетики и термодинамики процесса с целью определения его лимитирующих стадий и выбор соответствующих РТ-методов интенсификации. Лишь после этого удается сформулировать требования к основному оборудованию процесса на различных иерархических уровнях и выбрать соответствующие приемы интенсификации из АК-методов. Однако не всегда удается интенсифицировать газожидкостный реактор таким прямым путем. Зачастую приходится многократно возвращаться от АК- к РТ- методам, и наоборот. Такая тактика была использована при разработке крупнотоннажного агрегата синтеза диметилформ-амида, когда пришлось совместить два реакционных процесса с противоположными тепловыми эффектами в едином объеме, химические процессы с тепло- и массообменными и организовать процесс в реакторах-ректификаторах и ре-акторах-десорберах, обеспечить внутренний теплообмен за счет испарения и конденсации одного из продуктов реакции в различных зонах аппарата, оптимизировать конверсию и организовать рецикл непрореагировавшего промежуточного продукта. Новые РТ-методы сочетались на различных уровнях с эффективными АК-методами интенсификации, что создало предпосылки для успешного внедрения объекта в промышленность. [c.12]

Когда система состоит только из двух необратимых параллельных либо последовательных реакций, направление благоприятного для роста селективности изменения температуры установить легко если целевая реакция имеет более высокую энергию активации, надо повышать температуру, а в противоположном случае — снижать. Это дает одинаковый эффект уменьшения соотношения и увеличения селективности. Такой же вывод можно сделать для любых систем необратимых сложных реакций, если целевое превращение имеет самую высокую или низкую энергию активации, а также для многостадийных последовательных реакций А——>-В— -С, когда при рецикле промежуточных веществ для селективности имеют значение только две реакции —образования и расходования целевого продукта. [c.353]

В промышленности процесс осуществляется при низком (10—15 МПа), среднем (25—60 МПа) и высоком (60— 100 МПа) давлениях. Чаще процесс проводят при среднем давлении, при котором обеспечивается достаточно высокая скорость процесса и значительно упрощается стадия выделения аммиака. Тепловой эффект реакции при 500 °С и 30 МПа равен 55,8 кДж/моль, при 60 МПа — 61,4 кДж/моль аммиака. Объемные скорости составляют 15 000—30 000 ч . Конверсия газов за проход низкая, поэтому установки работают с рециклом азото-водородной смеси. Концентрация аммиака в продуктах синтеза зависит от объемной скорости подачи газов — при [c.265]

Хроматографическое разделение и анализ изотопозамещенных соединений проводится с целью контроля их чистоты, изучения кинетики реакций изотопного обмена и определения природных изотопных соединений. Наибольшее число работ посвящено разделению СО и СН4. В одной из первых работ [113] для разделения этой трудно анализируемой смеси использовалась колонна с цеолитом, работающая в режиме рецикла. Частично С04 и СН4 удавалось разделить на колонне с активированным углем [114]. В этой работе отмечалось, что с изменением температуры порядок выхода С04 и СН4 изменяется. При низких температурах первым элюируется СН4, т. е. имеет место нормальный изотопный эффект, с повышением же температуры происходит обращение времени удерживания— первым элюируется уже С04 ( обратный изотопный эффект). Затем было показано, что смесь С04 и СН4 можно разделить на колоннах с пористыми полимерами при низких температурах [115—117], причем времена удерживания и степень разделения в сильной степени зависят от природы газа-носителя (рис. 8.21) [117]. Практически полностью эту смесь можно разделить на однородном молекулярно-ситовом угле типа саран при 0°С [118] и на графитированной термической саже при низких температурах (рис. 8.22) [119]. [c.166]

Рассмотрим теперь ту же схему, но с рециклом (см. рис. 4). В данном случае использование метода подоптимизации уже не дает декомпозиционного эффекта. Действительно, при фиксированных па-парметрах 2,- блоки 2—5 нельзя оптимизировать независимо. Если мы, например, оптимизируем 2-ой блок, благодаря рециклу изменятся режимы работы блоков 3—5. При этом декомпозиционного эффекта можно достигнуть, если применить совместно метод закрепления и метод подоптимизации . [c.193]

Так как термин стационарное состояние означает только условие, при котором все производные по времени от переменных состояния равны нулю, то для исследования устойчивости и множественности решений необходимо более точно определить систему. Выше было показано, что для трубчатых реакторов идеального вытеснения возможны только единственные профили. Однако когда процессы в реакторе более сложны, существует возможность появления множественных стационарных состояний [Ван Хирден (1958 г.)1. Противоточное движение может быть результатом не только рецикла или управления с обратной связью, но и эффектов обратного перемешивания, как это показано в экспериментальных работах Вика и Вортмейера (1959 г.). Вика (1961 г.), Падберга и Вика (1967 г.), а также Вика, Падберга и Аренса (1968 г.). [c.130]

Интересный пример излагается в работе Искола (1970 г.), который моделировал реактор каталитического крекинга с помощью четырех обыкновенных дифференциальных уравнений материального и теплового балансов реактора и регенератора. При тщательном рассмотрении пары уравнений проточного реактора с перемешиванием существование рецикла не становится очевидным, но характер действительных потоков, как показано на рис. 1Х-10, такой, что каждый из них является внутренним рециклом для другого. С помощью тщательного исследования собственных значений Искол (1970 г.) показал, что система может быть неустойчива как при наличии колебаний параметров в довольно широких пределах, так и без этого. Изученные им свойства системы напоминают эффект упругого последействия. Численные результаты исследования Исколт могут быть использованы при управлении установкой промышленного крекинга. [c.241]

Допустим, в производстве аммиака в реакторе метанирования (СО + ЗН2 = СН4 + Н2О) для очистки азотоводородной смеси (АВС) от остатков оксида углерода по какой-то причине уменьшилась степень гидрирования СО. Соответственно, АВС, поступающая в отделение синтеза аммиака, будет содержать больше СО и меньше СН4. Синтез аммиака осуществляется в системе с рециклом (см. рис. 5.5) и поэтому уменьшение инертного компонента СН в исходной смеси приведет к снижению его накопления в цикле синтеза и, следовательно, к увеличению парциального давления азота и водорода. Последнее увеличит скорость реакции и, соответственно, степень преврашения АВС в продукт Эффект благоприятный и проявляется сразу же после такого изменения в метанировании. Но с другой стороны, СО - яд для катализатора синтеза аммиака. С увеличением содержания СО дезактивация катализатора будет происходить быстрее, что приведет к ухудшению эффективности процесса во времени, по мере отравления катализатора. [c.272]

Регулирование производительности задвижкой на всасывающей или нагнетательной линии привлекает своей простотой. Однако и в этом случае возникают непроизводительные затраты энергии — на преодоление местных гидравлических сопротивлений в задвижке Д/>задв- Эти потери заметно меньше, чем в случае рецикла там фигурирует Ар = Р2 Р > АЛадв- Регулирование производительности задвижками сопровождается и другими нежелательными эффектами. [c.355]

Получение диметилацетамида. Химизм получения ди-метилацетамида (ДМАА) из уксусной кислоты и диметиламина аналогичен химизму получения ДМФА. Однако использование аналогичных технологических и конструктивных решений и методов интенсификации не во всех случаях представилось возможным из-за значительных различий в тепловых эффектах реакций синтеза ацетатдиметиламина (АДМА) и его превращения в ДМАА, значительно более высоких значений констант скорости обратных реакций и др. В связи с этим, как показала отработка процесса, кроме использования от.меченных ранее РТ-методов интенсификации, целесообразно использовать катализаторы (например, катиониты КУ-1 или КУ-2 в Н+-форме, трехокись молибдена). В то же время наиболее рациональной оказалась технология непрерывного производства ДМАА, основанная на совмещении в общем объеме синтеза АДМА и его частичного превращения в ДМАА с одновременным переводом продуктов реакции в газообразное состояние и их отводом из куба совмещенного реактора-десорбера. При этом отводят азео-тропную смесь ДМ.4А — уксусная кислота и осуществляют ее рецикл за счет возврата в смеси со свежей уксусной кислотой на стадию синтеза АДМА. Эти предложения были апробированы на опытно-промышленной установке непрерывного получения ДМАА на Шосткинском заводе химических реактивов. [c.40]

В связи с использованием в качестве сырья уже частично хлорированных углеводородов тепловой эффект реакции соответственно понижается, что требует пониженного расхода рецикла. Для возможности повышения расхода рецикла с точки зрения осуществления обратимой реакции перехода U в СгСи предусматривается предварительное испарение сырья и рецикла, что соответственно уменьшает расход реакциеннего тепла на испарение исходных веществ. [c.141]

Ш С позиций концепции о первичных и вторичных загрязняющих веществах водной среды можно рассмотреть и процессы повторного или оборотного использования воды. Считается, что использование замкнутых систем водопотребления гарантирует водоемы от загрязнения благодаря прекращению сбросов в них сточных вод. Напомним, что с экологических позиций основным и решающим фактором является сокращение загрязнения водных объектов. Повторное и оборотное использование воды никоим образом не может уменьшить массу первичных загрязняюн] их веществ, поскольку их формирование не зависит от способа протекания воды — прямотоком или в рецикле. Экологический эффект этих способов водопользования обусловлен главным образом уменьшением вторичного загрязнения, поскольку процессы очистки воды совершаются значительно реже, а сама очистка носит упрощенный характер по двум причинам во-первых, в оборотных системах к воде предъявляются существенно менее строгие (технические) требования во-вторых, очистка концентрированных растворов вызывает меньше экологических издержек, отнесенных, разумеется, к массе загрязняющих веществ, а не к объему очищаемой воды. Кроме того, загрязняющие вещества в оборотных системах какое-то время циркулируют вне водных объектов и сбрасываются с так называемыми продувочными водами. [c.268]