Аппараты для жидкостных реакций

АППАРАТЫ ДЛЯ ЖИДКОСТНЫХ РЕАКЦИЙ [c.244]

Дифференциальные реакторы для жидкостных реакций в однофазном потоке обычно выполняют в виде проточного аппарата с мешалкой. Схема установок с таким реактором элементарно проста (рис. 4.1). При гетерогенно-каталитических реакциях задача несколько усложняется, хотя схема установки остается прежней. Катализатор в этом случае применяется либо в виде зерен (тогда [c.66]

Барабанные мешалки (рис. У1-11) состоят из двух цилиндрических колец, соединенных между собой вертикальными лопастями прямоугольного сечения. Высота мешалки составляет 1,5—1,6 ее диаметра. Мешалки этой конструкции создают значительный осевой поток и применяются (при отношении высоты столба жидкости в аппарате к диаметру барабана не менее 10) для проведения газо-жидкостных реакций, получения эмульсий и взмучивания осадков. [c.258]

Захватывание газа турбулентной струей жидкости с последующим его диспергированием может быть успешно использовано в газо-жидкостных аппаратах, предназначенных для проведения таких технологических процессов, как абсорбция с химической реакцией, аэрация и озонирование воды, аэробные микробиологические процессы, флотация и др. Основным элементом таких аппаратов является стационарный струйный диспергатор, в который жидкость подается выносным центробежным насосом, а газ подсасывается за счет инжекционного эффекта или вводится принудительно. [c.529]

Аппараты для жидкостных реакций 411 [c.411]

В двухфазном гетерогенно-каталитическом реакторе, изменяя при постоянной величине объема Ур отношение 8 я I, можно иногда наблюдать изменение эффективности аппарата. Однако в гетерогенно-каталитическом реакторе скорость химической реакции и массопередачи зависят только от линейной скорости сплошной фазы. В двухфазном жидкостном реакторе (ДЖР) интегральный эффект массопередачи зависит от времени пребывания дисперсной фазы, которое определяется высотой реактора и практически не зависит от его сечения. [c.117]

Как известно [], 21, процесс замедленного коксования протекает в две стадии. На первой— исходное сырье быстро нагревается й трубчатых змеевиках до 490—5Ю°С. При этом происходит частичное его испарение и разложение с образованием более легких и тяжелых продуктов, чем исходное сырье. Паро-жидкостная смесь поступает в пустотелый адиабатический аппарат — реакционную камеру. За счет большего, чем в трубчатом змеевике, времени пребывания в камере глубже идут реакции термической деструкции, полимеризации и поликонденсации. Это приводит к образованию целевого продукта — кокса, а также газа, бензина, газойлевой -фракции. В камере происходят сложные химические превращения, в результате которых совершается непрерывный процесс перехода системы из одного состояния в другое. Каждое новое состояние обладает иным запасом внутренней энергии, чем предыдущее. [c.133]

В предыдущих главах неоднократно подчеркивалось, что основным отличительным признаком многофазных реакторов, в том числе двухфазных жидкостных реакторов (ДЖР), является переход одного пли нескольких реагентов из транспортной фазы в реакционную как необходимое условие протекания химической реакции. Поэтому прежде всего ДЖР является контактным аппаратом. Существуют многочисленные варианты конструктивного оформления ДЖР. Выбор той или иной конструкции аппарата для проведения конкретного технологического процесса — задача, которая сегодня далеко не всегда имеет однозначное решение, что вытекает из самой природы влияния конструктивных факторов на суммарный процесс в ДЖР. [c.244]

Для иллюстрации сказанного в табл. 5 приведены некоторые характерные величины А е и е/ ,б для нескольких современных типов аппаратов, применяемых при газовой абсорбции с химической реакцией в жидкой фазе. Видно, что барботажные реакторы практически пригодны для медленных реакций и что большие производительности можно получить в газо-жидкостных аппаратах с перемешиванием при умеренных реакциях. [c.169]

Учитывая малое время пребывания жидкости в зоне контакта с газом, аппараты типа-РПЗ можно рекомендовать только для проведения реакций, протекающих в диффузорной области. По сравнению с аппаратами типа РПС реактор с вихревым потоком имеет следующие преимущества увеличенную в два-три раза эффективность массообмена между газом и жидкостью увеличенный коэффициент теплоотдачи от закрученной жидкостной пленки к стенке трубы мень-шие минимально допустимые плотности оро- шения пониженные требования к чистоте внутренних поверхностей труб и к условиям смачиваемости. [c.16]

Реакторы. В биохимическом производстве широкое применение находят реакторы для проведения химических превращений. В большинстве своем химические реакторы используются для процессов подготовки сырья, питательной среды, химической обработки (обработка химическими реагентами — флоккулянтами культуральной жидкости), химической стерилизации среды. В настоящем разделе представляет интерес рассмотреть влияние условий гидродинамического смешения в реакторе на показатели процесса превращения вещества в связи с развиваемым системным подходом к анализу процессов на микро- и макроуровнях. Рассмотрим достаточно общий случай проведения реакции химического взаимодействия двух компонентов, раздельно поступающих в аппарат с мешалкой. Схема движения жидкостных потоков в реакторе изображена на рис. 3.6, а. [c.115]

Таким образом, любой смеситель, разработанный для экстракции в системе жидкость — жидкость, может быть использован для процесса с химической реакцией, если решен вопрос об удовлетвори-те.льном температурном контроле. И наоборот, такой аппарат как смеситель Морриса [21], первоначально спроектированный для проведения реакции в системе жидкость — жидкость и с успехом применяемый в крупномасштабном производстве тринитротолуола, теперь используется для обычной жидкостной экстракции. [c.365]

Барботажные аппараты предназначены для осуществления химических реакций и межфазных взаимодействий в системах газ— жидкость, газ— жидкость— твердое, газ—несмешивающиеся жидкости. Они широко применяются как газо-жидкостные химические реакторы и ферментаторы, флотаторы, а также в процессах физической абсорбции, жидкостной экстракции, смешения жидкостей, аэрации и озонирования воды. [c.512]

Периодические методы осуществления жидкофазных гетерогеннокаталитических реакций используют в промышленности достаточно широко при производстве относительно малотоннажных продуктов фармацевтических.препаратов, душистых веществ и т. п. Аппараты для периодического проведения гетерогенно-каталитических реакций не отличаются от реакторов периодического действия для проведения пекаталитических реакций. Реакторы должны оснащаться устройствами, обеспечивающими хорошее перемешивание реакционной смеси, — мешалками или выносными циркуляционными контурами. Это особенно важно при проведении газо-жидкостных реакций. Если реакция проводится при кипении жидкости, как, например, этерификация с твердыми катализаторами, то перемешивание осуществляется за счет кипения и специальной мешалки не требуется. Естественно, что реакционные аппараты должны быть снабжены устройствами для подвода или отвода тепла к реакционной массе в виде теплообменников или рубашки. Если процесс проводится под давлением, аппараты представляют собой автоклавы, конструкция которых зависит от величины давления. Для высоких давлений особенно удачны бессальниковые автоклавы с экранированным двигателем и принудительной внутренней циркуляцией, обеспечиваемой винтовым насосом, помещенным внутри аппарата. [c.274]

Таким образом, протекание медленных реакций в массе жидкости для сложных газо-жидкостных процессов можно представить двумя предельными случаями 1) концентрация Рж постоянна по объему аппарата 2) в любой точке аппарата величина Рж пропорциональна концентрации хемосорбента Вж-Приведенные соотношения позволяют оценить величину Рж и соответственно скорость реакций в основной массе жидкости, а также оценить влияние условий перемешивания жидкости на эффективность работы аппарата (см. гл. 5). [c.87]

Определение времени пребывания компонентов в зоне реакции является важнейшей задачей при проектировании реакторов. Изучение реакций очень часто ведут в лабораторных аппаратах периодического действия с дальнейшим использованием полученных результатов в установках непрерывного действия. Неудачную работу таких жидкостных реакторов во многих случаях можно объяснить широкими колебаниями времени пребывания молекул в зоне реакции. Это обусловлено перемешиванием и проскоком частиц движущегося потока. [c.50]

Большинство газовых реакций, идущих под давлением, — реакции каталитические, поэтому внутреннее устройство контактного аппарата имеет, как правило, резервуар, заполненный катализатором (катализаторную коробку). В случае реакций, идущих со значительным выделением тепла, в катализаторную коробку обычно вводят теплообменные трубки для отвода тепла реакции и нагрева за этот счет поступающего газа. Для предварительного разогрева, для компенсации теплопотерь, а также при эндотермичности процесса, реакторы часто имеют внутренний или наружный электронагрев. Наружный нагрев бывает также газовый, паровой, жидкостный и т. д. Иногда в реакционные аппараты кроме теплообменной поверхности в катали-заторной коробке помещают дополнительные теплообменники, в которых свежий газ, поступающий в аппарат, нагревается газом, выходящим из катализаторной коробки. [c.42]

В книге изложены способы осуществления идеи турбулизации жидкостной пленки, стекающей по вертикальной поверхности, посредством струй п капель жидкости, сбрасываемых с вращающегося ротора под действием центробежных сил. Это привело к созданию роторно-пленочного испарителя с гофрированным ротором. Аппараты данной конструкции успешно внедрены на действующем производстве капролактама ведется проектирование новых высокопроизводительных линий очистки капролактама, а также технологических линий производства 1,10-декандикарбоновой кислоты и додекалактама. Предполагается их применение в промышленности синтетического каучука. Исследованы перспективы применения такого аппарата для проведения теплообменных процессов, не сопровождающихся изменением агрегатного состояния вещества, а именно в качестве реактора для проведения быстропротекающих экзотермических реакций. [c.9]

Активная поверхность насадки а ф. Не вся поверхность насадки оказывается полностью смоченной и не вся смоченная поверхность а,.и одинаково эффективна. Кроме того, процессы массо- и теплопередачи протекают не только в текущей по насадке пленке, но н в каплях и брызгах, падающих в свободном пространстве насадки, а также (особенно для процессов, сопровождаемых химической реакцией) в большей или меньшей мере в застойных и медленно обновляемых зонах течения потока жидкости через насадку. Можно считать, что уменьшение неравномерности распределения газовых и жидкостных потоков по поперечному сечению насадки аппарата, а также одинаковая степень тур-булизации газа в этом сечении и возникновение волн на поверхности жидкостной пленки, смачивающей насадку, способствуют возрастанию активной поверхности и росту эффективности процесса. Обзор формул для нахождения йсм И а.чф приведен в работе [86]. [c.17]

Для двухфазных газо-жидкостных и жидкость-жидкостных систем величина для дисперсной фазы определяется не объемной скоростью потока, а зависит от гидродинамических режимов потоков. Области существования последних определяются отношением объемных скоростей дисперсной и сплошной фаз. Для реакций под повышенным давлением, которое обычно применяется в случаях газо-жидкостных каталитических реакций, наиболее часто встречается режим пузырькового течения. В этом случае скорость всплывания пузырей определяется разностью плотностей сплошцой и дисперсной фаз, диаметром пузыря, зависящим от типа и размера распределительного устройства и от величины поверхностного натяжения на границе раздела фаз. В качестве примера формулы, видимо, приемлемой для расчета колонных аппаратов с суспендированным катализатором, можно привести приближенную формулу для скорости всплывания пузырьков в объеме жидкости при ламинарном движении [26] [c.303]

Для определения рассматриваемых параметров при высоком давлении используются реакторы, конструкции которых описаны в работе [4]. Оценку активности катализаторов для жидкофазных реакций можно проводить в аппаратах (автоклавах) с внутренним контуром циркуляции типа автоклава Вишневского [5] либо в ынкроавтоклавах с возвратно-поступательной мешалкой [2]. При этом для газожидкостных или жидкостных систем следует учитывать влияние фазовых равновесий и межфазовой диффузии [6]. [c.362]

Опасение локального переохлаждения жидкости в зоне размещения змеевиков, а также ряд конструктивных трудностей их установки в аппарате, обусловленных специфическими особенностями газожидкостной реакции (высокое давление, коррозион-ность среды), вынуждают использовать испарительный способ охлаждения и в реакторах с зернистым катализатором. В качестве примера здесь можно привести конструкцию реактора (рис. 23) для восстановления ароматических нитросоединеиий. Этот процесс протекает при давлении 32-10 Па и температуре 150° С. Поэтому корпус /, рассчитанный на высокое давление, выполнен из углеродистой стали, а пакет царг 2 с катализатором 3, подвешенный к верхней крышке аппарата, — из титана. Катализатор в каждой царге зажат пружинами 4. Водородно-жидкостная смесь с избыточным количеством циркулирующего водорода 46 [c.46]

В других тепловых двигателях жидкого топлива, в том числе и в воздущно-реактивных, на транспортный аппарат помещается запас только горючего, а окислитель — воздух—берется из окружающей среды. На ракетах с жидкостными ракетньрми двигателями (ЖРД) и горючее и окислитель находятся на самой ракете. Поэтому под топливом ЖРД понимают всю совокупность (топливную композицию) веществ, участвующих в химической реакции для получения тепла. [c.5]

Устройство теплообменника Е-301, где производится нагрев сырья и циркулирующего ВСГ, приведено на рис. 6.7. Он представляет собой кожухотрубчатый аппарат, установленный вертикально. Нагрев сырья производится газопродуктовой смесью из реактора процесса Пакол. Ввод свежего сырья и циркулирующего ВСГ в теплообменник производится ДВУМЯ потоками. Жидкостной поток сырья и водорода проходит к распределителю и подвергается интенсивному смешиванию и равномерному распределению по трубкам пу гка. Газопродуктовый горячий поток из реактора входит в корпус и, отдав свое тепло сырью и охладившись в конденсаторе воздушного охлаждения А-301, поступает на разделение в сепаратор У-ЗОЗ. В теплообменнике Е-301 газосырьевая смесь нагревается до температуры 420 С и далее в печи Е-301 — до температуры реакции (480-510 С), после чего в работающих реакторах К-301 А/В подвергается селективному дегидрированию на катализаторе ДЕН-7. О степени отработки катализатора судят по снижению температурного перепада между входом и выходом реактора. Влажность в реакторе поддерживается дозированием воды из емкости V 307 насосами Р-307 А/В в линию перед печью Е-301. [c.283]

Аппараты с перемештающими устройствами применяются при проведении большого количества технологических процессов. Например, реакторы для проведения химических реакций в гомогенных (в частности, реакции полимеризации) и в гетерогенных средах. К последним можно отнести огромное многообразие процессов — газо-жидкостные и химические реакции на твердых катализаторах, в экстракторах, абсорберах, кристаллизаторах и др. [c.306]

Если в реакции участвуют газы с возможным образованием взрывоопасной смеси, аппарат с циркуляцией газо-жидкостной смеси является одним из наиболее надежных устройств. При раздельной подаче газов под мешалку каждый из них диспергируется в свою систему пузырей. Необходимо только предусмотреть, чтобы в объеме реактора не возникало больших объемов газов с взрывоопасной концентрацией. В рассматриваемом аппарате это достигается за счет полного его заполнения газо-жидкостной смесью. В верхней же части сепаратора опасная ситуация может бьггь устранена за счет непрерывной продувки его азотом. [c.525]

В соответствии с этим в качестве критерия отсутствия внешнедиффузионных ограничений может быть использовано значение расхода мохцности на перемешивание, превышение которого не приводит к дальнейшему увеличению скорости реакции. Такая методика может применяться как для периодических, так и для непрерывных процессов. Для успешного применения методики необходимо, чтобы влияние мощности было изучено в достаточно широком диапазоне, обеспечивающем существенное изменение согласно рис. П-6. Следует иметь в виду, что при определенной частоте вращения мешалки, особенно в аппарате без перегородок, может образоваться жидкостная воронка и дальнейшее увеличение скорости вращения будет мало сказываться на перемешивании жидкости с газом. Кроме того, в лабораторных условиях для гидрогенизации могут применяться реакторы весьма разнообразных конструкций, различающиеся интенсивностью перемешивания и эффективностью контактирования. [c.121]