Реакторы в органической технологии

Исходя из экономической эффективности, непрерывно увеличивают мощность вновь устанавливаемых машин и аппаратов. Например, мощность основных реакторов сернокислотного и аммиачного производства за последние двадцать лет возросла в 30 раз, а производительность адсорбционных установок в органической технологии увеличилась от десятков тысяч до миллиона кубометров в час обрабатываемого газа. Однако увеличение объема аппарата без значительного усложнения его конструкции возможно лишь до некоторого предела, уже достигнутого в ряде крупномасштабных систем, в том числе аммиачных и сернокислотных. Одновременно с усложнением конструкций затрудняется обслуживание крупных аппаратов. Поэтому много эффективнее повышение производительности аппаратов за счет интенсификации их работы. [c.18]

Трубчатые реакторы (типа труба в трубе, см. рис. 67) для гетерогенных систем Г — Ж служат главным образом для высокотемпературных процессов пиролиза в органической технологии они применяются также для абсорбционно-десорбционных процессов, например для абсорбции хлороводорода в производстве соляной кислоты. [c.170]

РЕАКТОРЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ [c.40]

В научных исследованиях и промышленной органической технологии используются различные по конструкции реакторы, работающие как в режиме, близком к идеальному смешению или вытеснению, так и в смешанном режиме. В многотоннажной органической технологии, как правило, применяются аппараты непрерывного действия различной конструкции. Реакторы периодического действия находят применение в малотоннажных химико-технологических процессах. [c.40]

В многотоннажной органической технологии химические процессы в основном проводят в непрерывно действующих реакторах в стационарных условиях. В этом случае удельная производительность реактора по веществу В определяется выражением [c.182]

Анализ выражений (3.144) и (3.145) показывает, что использование в химическом процессе одного из реагентов в избытке приводит к увеличению удельной производительности реактора. В органической технологии часто пользуются этим приемом путем введения более дешевого реагента (например, водорода при гидрировании или воды при гидратации ненасыщенных соединений, гидролизе сложных эфиров или галоидпроизводных и т. д.). [c.186]

На втором этапе происходит разрушение растворенных органических веществ при участии природных аэробных микроорганизмов. Образующийся ил, состоящий главным образом из микробных клеток, либо удаляется, либо перекачивается в реактор. По технологии, использующей активный ил, часть его возвращается в аэрационный тэнк. [c.247]

По масштабам производства на первом месте стоит применение экстракции в нефтяной, пищевой и коксохимической промышленности. Кроме того, экстракция получила разнообразное, хотя и меньшее по объему, применение в различных отраслях химической технологии органических производств (например, в фармацевтической промышленности) и еще меньшее в технологии неорганических производств. Новой и многообещающей областью применения жидкостной экстракции является быстро развивающаяся в настоящее время ядерная энергетика. Приготовление основных исходных растворов и вспомогательных материалов (имеется в виду производство естественных радиоактивных веществ), а также процессы регенерации продуктов распада, образующихся в атомном реакторе, в значительной степени основываются на экстракции. [c.379]

В химической технологии физические процессы уже прошли такое развитие. Процессы физического разделения достаточно полно охватываются сложившимися разделами химической технологии в отличие от систематизации химических реакторов систематизация физических процессов близка к совершенству. Классификация процессов по чисто химическим признакам (окисление, гидрирование и т. и.) имеет некоторые преимущества для технологии органических веществ. Она, однако, неудобна для систематического изучения химических реакторов, поскольку другие факторы, такие, как тепловые эффекты и условия перемешивания и диспергирования, в равной степени определяют работу реактора. Поэтому последовательность изложения, принятая в этой книге, в основном базируется на учете физических факторов. [c.10]

Линейные полимеры растворимы в органических растворителях и обладают плавкостью. Полимеры трехмерного строения не растворимы в органических растворителях и не плавятся. Эти различия в свойствах поликонденсатов линейного и пространственного строения оказывают влияние на технологию их получения. Например, при получении трехмерного полимера нельзя допускать затвердевания продукта в реакторе, так как его будет очень трудно извлечь. Поэтому смолу выливают еще в жидком состоянии в формы, где она и затвердевает. [c.204]

С развитием математического моделирования процессов и реакторов и исследованием с помощью математических методов динамических процессов нестационарной кинетики математика сделалась органическим вплетением в логические основания и химии, и химической технологии. И если в настоящее время учение о химических процессах называют и химической физикой (школа И, Н. Семенова), и физической кинетикой, то цементирующим элементом в системе, которая включала в себя химические и физические представления о химико-технологическом процессе, является скорее всего именно математика. И что особенно интересно и важно — это то, что в этой системе происходит развитие одновременно и параллельно и химических, и физических, и технических, и математических знаний. Дело в том, что решение кинетических задач оказалось невозможным в рамках классической теории дифференциальных уравнений. Сложный нелинейный характер протекания химических процессов выдвинул ряд новых задач, решение которых обогатило собственно и математику. В последние несколько лет создалась новая дисциплина, пограничная между математикой и химией, а фактически между математикой и теорией химической технологии, которая призвана решать задачи химии в основном в связи с созданием промышленного химического процесса, — математическая химия, призванная служить надежным теоретическим основанием учения о химических процессах. [c.163]

Для технологии производства полиэтилена под высоким давлением практическое значение имеет инициирование органическими пероксида- ми и кислородом. Первое применяется в основном при проведении полимеризации в автоклавных реакторах, второе - в трубчатых. [c.54]

Развитие химической технологии происходит по пути типизации производства. Аналогичные способы производства, химические процессы и реакторы применяются для изготовления различных органических и неорганических продуктов. Соответственно аналогичными могут быть и математические модели разных процессов и химико-технологических систем. Поэтому в современных условиях особенно возрастает значение теоретических основ химической технологии в подготовке инженера химика-технолога широкого профиля, способного управлять комбинированным производством, обобщать технологический опыт различных производств. [c.5]

Реакторы с механическими мешалками, а также с пневматическим перемешиванием широко применяются для процессов в системе Ж—Т, в частности для растворения, экстрагирования, выщелачивания, полимеризации, в технологии солей, в гидрометаллургии, в производстве органических веществ. Эти же реакторы применяют для гомогенных реакций в жидкой фазе и для взаимодействия несмешивающихся жидкостей (Ж— Ж)- Тип мешалки определяется вязкостью реакционной среды. Для жидкостей с незначительной вязкостью применяют реакторы с пропеллерными мешалками (см- рис. 68), а также с пневматическими мешалками, т. е. перемешиванием за счет барботажа воздуха или пара через реакционную массу (см. рис. 69). [c.206]

Результаты проведенных исследований [259] и анализ литературных данных [260, 261] показали, что в последние годы приоритетное развитие получила технология сульфирования органических продуктов газообразным триоксидом серы с использованием многотрубных пленочных реакторов. [c.333]

В тонкой химической технологии для гидрирования различных органических соединений применяют реакторы периодического действия с суспендированным катализатором. [c.10]

Все аппараты, применяемые в технологии основного органического синтеза, могут работать по непрерывному принципу Вместе с тем, организация работы некоторых реакционных и массообменных аппаратов по непрерывной схеме затруднена. Так, например, для проведения некоторых гомогенных реакций в жидкой фазе с целью организации непрерывного процесса создают батарею из последовательно соединенных реакторов смешения (рис. 1.1). [c.28]

В технологии основного органического и нефтехимического синтеза встречаются практически все реакции органических, а часто и неорганических веществ окисление и дегидрирование, гидрирование и нитрование, сульфирование и этерификация и др. Выбор реактора в значительной степени зависит от типа протекающих в нем реакций. Все встречающиеся в отрасли химические реакции можно классифицировать по следующим основным признакам 1) по числу стадий химических превращений 2) по термическим условиям 3) по агрегатному (фазовому) состоянию реагентов 4) по наличию и типу катализаторов. [c.91]

Изотермичность слоя позволяет легко автоматизировать температурный режим реактора. Решающее значение изотермичность слоя катализатора имеет для промышленных реакций органической технологии, в которых небольшое повышение температуры вызывает резкое увеличение скорости вредных побочны реакций. Для таких термоизбирательных экзотермических процессов кривая х = / (t) [c.95]

Многие процессы химической технологии протекают при постоянных давлении и температуре, если они проводятся в непрерывных (открытых) аппаратах, или при постоянных объеме и температуре - в периодических (закрытых) реакторах. О направлении химической реакщш и ее равновесии при постоянных давлении и температуре судят по изменению энергии Гиббса реакции (АО), а при постоянных объеме и температуре - по изменению энергии Гельмгольца реакции (АА). Промышленные процессы органической технологии, как правило, проводятся при постоянных давлении и температуре. В этом случае, если в реагирующей системе исходные вещества (реагенты) имеют значение АО больше значения конечных продуктов, то в реакционной системе будет происходить самощюизвольное превращение реагентов в продукты до тех пор, пока не установится равновесие (ДО 0). Таким образом, изменение энергии Гиббса реакции (АО = АО - [c.83]

Этот процесс является наиболее производительным. Максимальная производительность реакторов для конверсии коксового газа по указанному выше методу без давления с катализатором, установленных в Хайде-бреке (Германия), не превышала 10 тыс. м Учас коксового газа. Реакторы для кислородной конверсии под давлением пропускают свыше 180 тыс. м природного газа. При этом высокая концентрация (95% ) метана в газе не осложняет процесса в отношении сажевы, (еления. Отсутствие в технологии катализатора не требует предварительной перед конверсией очистки газа от содержащихся в нем органических соединений серы. Более того, вследствие высоких (1300 — 1500 ") тeмнepatyp в реакторе, органические соединения серы переходят в сероводород, который затем из конвертированного газа легко удаляется обычным порягщом. [c.299]

Изотермичность слоя позволяет легко автоматизировать температурный режим реактора. Решающее значение изотермичность слоя катализатора имеет для промышленных реакций органической технологии, в которых небольшое повышение температуры вызывает резкое увеличение скорости вредных побочных реакций. Для таких термоизбирательных экзотермических процессов кривая X — f t) имеет острый максимум (см. рис. II. 1). Соответствующую этому максимуму оптимальную температуру в неподвижном слое катализатора можно поддерживать лишь при очень малом выходе продукта. Так, при сильноэкзотермическом процессе синтеза высших спиртов на железном катализаторе достаточно высокая скорость реакции получается при температуре около 170 °С, но при повышении температуры до 190 °С уже бурно проходят побочные реакции (метанирование) и процесс н дру-шается. Вследствие сильной экзотермичности процесса температуру в одном неподвижном слое можно выдерживать в этих пределах (20 С) лишь при выходе продукта около 1 %, а во взвешенном слое — при любом возможном выходе. [c.103]

Теплообмен между неподвижным слоем катализатора и охлаждающими (или нагревающими) элементами весьма затруднен ввиду низкой теплопроводности слоя. Поэтому в ряде процессов (например, в производстве серной кислоты см. главу III) теплообменные элементы предпочитают помещать не в слое, а между слоями катализатора. Что приводит к громоздкости реактора и трудности в его конструировании. При установке теплообменных элементов в неподвижном слое катализатора или расположения катализатора в трубах (см. рис. 11.7) невозможно применять эффективные жидкие хладагенты, в частности, холодную воду для отвода теплоты из слоя нри экзотермическом процессе, так как вследствие плохой теплопроводности слоя происходит переохлаждение катализатора у теплообменной поверхности ниже температуры зажигания. Кроме того, во многих процессах органической технологии, в производстве водорода, при окислении 80 2 и в других процессах в газовой фазе присутствуют легкоконденсиру-ющиеся компоненты, которые могут смачивать холодные теплообменные поверхности и разрушать прилегающий к ним катализатор. [c.113]

В период до 2010 г. для достижения этих целей потребуется завершение строительства и/или реконструкции Бурейской ГЭС (2000 МВт), Нижнебурейской ГЭС (428 МВт), Уссурийской ТЭЦ (720 МВт), Артемовской ТЭЦ (720 МВт), Приморской ГРЭС (430 МВт), Хабаровской ТЭЦ-3 (590 МВт), Комсомольской ТЭЦ-3 (540 МВт), Нерюнгринской ГРЭС (360 МВт) и ряда других объектов, ввод в эксплуатацию ряда других ГЭС в Якутии и Хабаровском крае и ГеоТЭС на Камчатке. В более отдаленной перспективе намечается строительство крупных АЭС (Приморской и Дальневосточной), что позволит снизить объемы потребления органического топлива и улучшить экологическую обстановку, крупных тепловых станций на газовом топливе на о.Сахалин и новых крупнейших ГЭС на реках Лена. Витим и Алдан, а также Тугурской приливной электростанции. Тем самым, как уже отмечалось в предыдушем разделе, будет создана возможность организации широкомасштабных поставок электроэнергии из России в сопредельные государства Северо-Восточной Азии (см. рис. 5.12). В изолированных районах, особенно в районах Крайнего Севера, перспективным направлением является строительство малых атомных электростанций, в том числе подземных с использованием судовых реакторов и технологий 5 . [c.254]

Говоря о перспективах усовершенствования диоксанового синтеза, целесообразно остановиться на отработанном в опытно-промышленном масштабе (опытный цех Ефремовского завода) варианте технологии синтеза ДМД с использованием в качестве сырья высококонцентрированного газообразного формальдегида. Полезность такого приема станет очевидной, если принять во внимание, что при использовании формальдегида в виде35—40%-ного водного раствора приходится пропускать через всю систему синтеза ДМД значительные количества воды, которая, пройдя реакторы, загрязняется большим количеством трудноудаляемых органических веществ (ВПП, формальдегид и т. д.) и минеральных солей. [c.708]

В вихревом реакторе целесообразно проводить и санитарную очистку газов, содержащих органические примеси выше критических концентраций. В этом случае внутренняя поверхность трубы покрывалась нами соответствующей катализаторной пленкой [62]. В выявленных нами более поздних публикациях по исследованию трубчатых реакторов со слоем катализатора, нанесенным на стенки трубок, например, для получения малеинового ангидрида из нафталина на катализаторе с пятиокисью ванадия (для интенсификации тепло- и массообмена трубку заполняли инертной насадкой — кольцами Рашига) [63, 65], для окисления аммония на кобальтовом катализаторе (С03О4) не раскрывается технология приготовления и нанесения катализаторных покрытий. [c.128]

Говоря О перспективах усовершенствования диоксанового синтеза, целесообразно остановиться на варианте технологии синтеза ДМД с использованием в качестве сырья высококонцентрированного формальдегида. При использовании 35— 40% водного раствора формальдегида через всю систему синтеза ДМД пропускаются довольно значительные количества воды, которая к тому же, пройдя реактор, загрязняется трудноудаляемыми органическими веществами (ВПП, формальдегидом и т. д.) и минеральными солями. Очевидно, что применение высококонцентрированного формальдегида может полностью исключать необходимость последней операции. Высококонцентрированный формальдегид может получаться как в виде газообразного, так и жидкого продукта. Газообразный формальдегид с концентрацией не ниже 90% образуется при парциальной конденсации паров обезметаноленного формалина. Жидкий продукт получается путем вакуумной ректификации формалина. Для синтеза ДМД предпочтительно, по-видимому, использовать жидкий продукт. [c.375]

Следует отметить, что четвертая группа основных процессои и аппаратов хпмической технологии пока еще не входит в программу общего курса Процессы п аппараты), а обычно изучается в самостоятельных курсах Машины и аппараты неорганических производств , Машины и аппараты органических производств , Химические реактор .1 и др. [c.11]

Целевым назначением данной дисциплины является фундаментальная подготовка студентов в области методологии моделирования и инженерных расчетов ФХС веществ, используемых впоследствии для расчетов массо- и теплообменных аппаратов и химических реакторов технологических процессов нефте- и газопереработки и нефтехимического синтеза. Полученные при изучении этой дисциплины знания позволят студентам более квалифицированно усвоить последующие учебные дисциплины, такие как Физхимия , Химия нефти и- газа , Общая химическая технология , Процессы и аппараты химической технологии , Технология переработки нефти и газа , Химическая технология органических веществ и др. [c.9]

В работе [7] предлагается технология выделения металлов из раствора выщелачивания жидкостной экстракцией. Общая схема переработки гальванического шлама сложного состава, содержащего 2п, Ре, Си, N1 и Сг, представлена на рис. 28. Шлам и серная кислота зафужаются в реактор выщелачивания. Образующуюся после выщелачивания суспензию отфильтровывают, твердые компоненты выводят из процесса, а раствор-фильтрат направляют в экстрактор. Экстракторы обычно состоят из смесительной камеры и сепаратора. В смесителе происходит перемешивание раствора выщелачивания с органическим растворителем, а в сепараторе — расслаивание и разделение двух жидких фаз. Экстракторы могут состоять из нескольких смесительных и сепараторных камер. [c.103]

Экстракция каротина. Большинство исследователей [14, 16, 18] сходятся на применении в качестве органического растворителя для экстракции -каротина хлорированных углеводородов (в основном дихлорэтан). Существует мнение (А. Вечер [ 14 ]) о целесообразности предварительной экстракции белкового коагулята спиртом для удаления стеринов, фосфа-тидов, свободных жирных кислот и других веществ. Однако дополнительная экстракция спиртом сильно осложнит технологию производства, поэтому необходимость этого процесса нуждается в технико-экономическом обосновании. Экстракцию осуществляют дихлорэтаном в экстракторах непрерывного действия (при крупном производстве) или в аппаратах типа Сокс-лета при небольших масштабах производства. Дихлорэтана в реактор / (рис. 96) загружают 400% к массе сухого коагулята. Экстракцию ведут в течение 1—1,5 ч. Содержание каротина в шроте не должно превышать 5% к введенному каротину с белковым коагулятом. Затем в испарителе 2 в присутствии СО2 отгоняют дихлорэтан (температура не должна быть выше 50° С). [c.406]

Весьма перспективно для химической технологии теплообмен ное устройство, называемое теплопроводом. Оно пред ставляет собой полностью закрытую металлическую трубу с лю быми профилями сечения, футерованную каким-либо пористо капиллярным материалом (фитилем), например, шерстяной тканью, стекловолокном, сетками, пористыми металлами, полимерами, керамикой и т. п. В полость трубы подается теплоноситель в количестве, достаточном для полной пропитки фитиля. Температура кипения теплоносителя должна обеспечивать отвод тепла (путем испарения) из охлаждаемого рабочего пространства химического реактора или другого аппарата интервал зон температуры — от какой угодно низкой до 2000 °С. В качестве теплоносителя используют металлы (Сз, К, На, Ы, РЬ, А и др.), высоко кипящие органические жидкости, расплавы солей, воду, аммиак, жидкий азот и др.). Предпочтительны жидкости с высокой скрытой теплотой испарения, большим поверхностным натяжением, низкими плотностью и вязкостью. Трубка одной своей частью располагается в зоне отвода тепла, а остальной частью — в зоне конденсации паров. Пары теплоносителя, образовавшиеся в первой зоне, конденсируются во второй зоне, а конденсат возвращается в первую зону под действием капиллярных сил фитиля. Благодаря большому количеству центров парообразования резко падает перегрев жидкости при ее кипении и значительно возрастает коэффициент теплоотдачи при испарении (в 5—10 раз). Особенностью теплопровода является очень высокая эффективная теплопроводность вдоль потока пара (на 3—4 порядка больше, чем у серебра, меди и алю.миния), что обусловлено низким температурным градиентом вдоль трубы. Мощность теплопровода определяется капиллярным давлением, компенсирующим потери напора парового и жидкостного потоков. [c.336]

В книге изложены основные положения по теории и практике типовых процессов многотоннажной технологии органических веществ и нефтепереработки, даны научные основы радикально-цепных, гомогенных и гетерогенных каталитических реакций. Рассмотрена характеристика химических процессов, реакторов и растворителей, применяемых в научных и промышленных синтезах, а также приведен термодинамический и кинетический анализ простых и сложных по стехиометрии реакций. Большое внимание уделено механизмам химических реакций, элементарным реакциям, реакционной способности и активации реагентов, гомогеннов у и гетерогенному катализу. [c.4]

Неконденсирующиеся газы, отходящие от реактора для разло жения порощка, содержат пары органических кислот и других легколетучих веществ, а также значительное количество ЗОг Система очистки этих газов, осуществленная на Дмитриевском ЛХЗ, обеспечивает их обезвреживание с одновременной утили зацией ценных веществ, что является ступенью к созданию без отходной технологии [c.347]

В технологаи основного органического и нефтехршического синтеза, как практически и в любой химической технологаи, одной из основных является подсистема, включающая реактор. Химический реактор - это аппарат, в котором осуществляются химические реакции с целью получения необходимых веществ в условиях технолога-ческого процесса. Основными показателями процессов, протекаю-ЩР1Х в реакторе, являются конверсия реагентов, выход продуктов и селективность химического процесса. [c.90]

Солевые схемы. В данной технологии оксосинтеза кобальт вводят в реактор в виде раствора или суспензии солей жирных или нафтеновых кислот в воде или органическом растворителе. Вьщеление катализатора проводят обработкой жидких продуктов реакции в декобальтизере окислителем в присутствии кислот. [c.386]

Основные кинетические закономерности в гетерогенном окислительном катализе изложены в ряде монографий [122-125]. В настоящей книге остановимся на результатах изучения кинетики глубокого окисления органических соединений только на кат изаторах, которые имеют практическое значение. На основании кинетических характеристик этих процессов можно установить оптимальную технологию и выявить типы реакторов, необходимых для осуществления жаталитической реакции глубокого окисления в каждом конкретном случае. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология