Оптимальная форма и размер зерен катализатора

Значительные резервы повышения производительности катализатора заключены в оптимальном выборе пористой структуры, размера н формы зерен катализатора. Как подбор катализатора, так и оптимизация его пористой структуры и размера зерен представляют важнейшие начальные этапы при решении глобальной проблемы разработки промышленного каталитического процесса. Оптимальность промышленного реактора обычно определяется экономическим критерием, в который наряду с многими факторами, влияющими на рентабельность процесса (например, производительность реактора по целевому продукту, селективность процесса, себестоимость одного или нескольких целевых продуктов, эксплуатационные затраты и т. п.), входят также параметры, характеризующие пористую структуру катализатора, размер и форму зерна. На эти переменные могут быть наложены ограничения, определяемые условиями эксплуатации и технологией приготовления катализаторов. Оптимальный выбор способа приготовления катализатора, при реализации которого формируется заданная микроструктура катализатора, составляет одну из основных стадий всей процедуры принятия решений при разработке промышленного контактно-каталитического процесса. [c.119]

Цель этого этапа моделирования — определение границ кинетической области, а также оптимальных пористой структуры, формы и размеров зерен катализатора. Работами многих ученых " -созданы методы анализа скорости протекания химических процессов в пористых зернах и даны важнейшие рекомендации -зо, 52,5з JJo выбору указанных оптимальных параметров. Развитие математического моделирования при помощи ЭВМ открыло новые возможности дальнейшего совершенствования методов расчета и детального изучения механизмов химических реакций на пористых катализаторах. [c.472]

При уменьшении диаметра зерен и доли свободного объема засыпаемого катализатора снижаются затраты на него и контактный аппарат, однако возрастают расходы на преодоление гидравлического сопротивления. Положение оптимума зависит от технологического режима, процесса капитальных затрат и эксплуатационных расходов. Поэтому на данном этапе моделирования оптимальные формы и размеры зерен определяют предварительно. После выбора оптимального режима, наилучшего типа реактора и выяснения срока службы катализатора оптимальные размеры и форму зерен необходимо уточнить. Однако основные выводы могут быть сделаны уже в результате моделирования процесса в одном зерне. [c.480]

Оптимальные формы и размеры зерен катализатора находятся из условия достижения заданной производительности в единице объема слоя при минимальном суммарном расходе на реактор и преодоление его гидравлического сопротивления . Для сложных процессов, при которых полезный продукт является промежуточным, максимальный диаметр зерна определяется границей кинетической области. Для простых процессов и сложных процессов, при которых продукт на испытывает, дальнейшего превращения, оптимальный размер частиц отвечает переходной области. [c.9]

Приведенные выше расчеты относятся к зернам катализатора одинаковой формы, приближенно рассматриваемым как сферические. С изменением формы зерен их оптимальные размеры вследствие изменения величины гидравлического сопротивления могут существенно изменяться. Как видно из уравнения (I, 78) (стр. 84), гидравлическое сопротивление слоя зернистого материала очень сильно зависит от доли свободного объема. Так, например, увеличение доли свободного объема на 10% (от 0,45 до 0,5) уменьшает при прочих равных условиях гидравлическое [c.222]

Приведенные на рис. 6-17 данные относятся к зернам, приближающимся по форме к сферическим. С изменением формы оптимальные размеры зерен могут меняться, поскольку сопротивление слоя зернистого материала сильно зависит от доли свободного объема. Следовательно, рационально применять катализатор, приготовленный в виде колец, отличающихся большой долей свободного объема. [c.163]

Оптимальный размер частиц катализатора определяется гидродинамикой и кинетикой процесса. Известно, что при проведении процессов в кипящем слое благодаря возможности применения тонко дисперсных катализаторов, их внутренняя поверхность используется наиболее полно. 100%-ное использование внутренней поверхности соответствует такому размеру частиц катализатора, при котором процесс из внутридиффу-зпонной области переходит в кинетическую. Таким образом, из соображений кинетики, радиус частиц катализатора сферической формы не должен превышать глубины проникновения молекул реагирующих газов внутрь зерна. Диаметр частиц катализатара известной пористой структуры, при котором степень использования [c.255]