Реакторы для проведения реакций в газовой фазе над

Регенерацию теплоты можно проводить непрерывным способом, когда в качестве теплового агента применяется, например, твердый материал небольшого зернения, жидкость или даже газ, движущиеся в системе и поглощающие периодически теплоту горячего носителя, а затем отдающие ее материалу, который нужно нагреть. Такая установка, использующая твердые гранулы (или мелкие камни, гальку), показана на рис. 1Х-39. Она может применяться для нагревания воздуха, водорода, метана, водяных паров или других газообразных веществ в различных промышленных процессах. Гранулы диаметром 8—15 мм нагреваются в верхней камере 2 при непосредственном соприкосновении (прямой теплообмен) с отдающим теплоту носителем, которым может быть любой газ с высокой температурой (например, продукты сгорания). После перемещения в нижнюю камеру 3 гранулы отдают теплоту газам, которые нужно нагреть. Подъемником 1 гранулы транспортируются снова на верх камеры 2. В среднем цикл перемещения гранул составляет 30—50 мин. Нижняя камера может также использоваться как реактор для проведения высокотемпературных реакций в газовой фазе (например, для каталитического крекинга нефтепродуктов) тепловой агент, в этом случае одновременно является катализатором. [c.387]

РЕАКТОРЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГОМОГЕННЫХ РЕАКЦИЙ В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ [c.53]

Значительная часть реакторов для проведения гомогенных реакций в газово фазе имеет свою специфику, так как реакции могут протекать в пламени (например, синтез соляной кислоты, парциальное окисление метана и т. д.). К этой категории реакторов можно отнести также различные типы горелок для жидкого и газообразного горючего. [c.80]

Проведение каталитических реакций в однородной среде технически легко осуществимо. Аппараты, в которых проводят гомогенные каталитические процессы в газовой фазе, могут быть камерами, колоннами, трубчатыми теплообменниками и т. п. Гомогенное окисление ЗОг оксидами азота осуществляется при нитроз-ном способе производства серной кислоты как в жидкой, так частично и в газовой фазе в свободном объеме насадки башен. Эндотермический процесс дегидратации уксусной кислоты в парах в присутствии катализатора парообразного триэтилфосфата ведут в трубчатых реакторах, обогреваемых топочными газами, циркулирующими в межтрубном пространстве. Жидкофазный катализ производят обычно в реакторах с различного рода перемешивающими устройствами. Например, поликонденсацию фенола и альдегида в водном растворе с катализатором соляной кислотой ведут в реакторах с механическими мешалками. [c.235]

Аппаратам с пленочным течением жидкости до сих пор уделялось мало внимания как химическим реакторам. Однако в ряде случаев они оказываются наиболее приемлемыми устройствами для проведения химических превращений в системах газ—жидкость. Прежде всего это относится к случаям быстрых реакций, когда объемное соотношение расходов газа и жидкости, участвующих в реакции, очень велико, т. е. когда мала концентрация реагирующего компонента в газовой фазе. Например, при озонолизе углеводородов концентрация озона в воздухе не превышает 2% и для обеспечения материального баланса реакции в непрерывно действующий аппарат воздуха необходимо подавать примерно в 1000 раз больше, чем жидкости. При таком соотношении равномерное распределение газа и жидкости по сечению аппарата может быть обеспечено только за счет создания пленочного течения жидкой фазы. [c.13]

Реакторы для проведения реакций в гомогенной газовой фазе можно классифицировать, взяв в качестве критерия тепловой эффект реакции и тепловой режим реактора. В табл. П-8 приведены наиболее часто встречающиеся в промышленности типы этих реакторов. [c.89]

В гл. II анализируется такая система работы реактора для проведения реакций в гомогенной газовой фазе (получение ацетилена). [c.253]

Расчет каталитического реактора производится в определенной после довательности. Например, возможны следующие стадии расчета многополочного реактора для проведения обратимой экзотермической реакции в газовой фазе на твердом катализаторе [c.116]

К сожалению, несмотря на разнообразие процессов химической технологии, номенклатура аппаратов, предназначенных для проведения собственно химической реакции в области невысоких температур, невелик. Наиболее распространенным реактором является баковый, т. е. аппарат смешения за ним следуют колонны (аппараты вытеснения), применяемые преимущественно для процессов с участием газовой фазы сложные центробежные аппараты, теплообменники, в которых иногда проводится и химический процесс, чаще всего используются для подготовительных или заключительных операций, и лишь изредка— в качестве реакторов. [c.6]

Основной отличительной кинетической особенностью жидкофазных химических реакций является высокая, превышающая на 2-3 порядка, чем в газофазных, концентрация реагирующих веществ в единице объема реактора. В силу этого проведение реакций в жидкофазном состоянии при атмосферном давлении равносильно проведению их в газовой фазе под давлением порядка 10-100 МПа. Это означает, что в жидкофазных процессах будет значительно выше вероятность столкновения реагирующих молекул, в результате преимущественно ускоряются вторичные бимолекулярные реакции. При этом, однако, низкомолекулярные продукты первичного распада высокомолекулярного сырья и алкильные радикалы в зависимости от условий проведения процесса могут разлетаться в газовую фазу и не участвовать во вторичных жидкофазных реакциях. В этих условиях цепной процесс жидкофазного термолиза нефтяного сырья будет осуществляться с участием более высокомолекулярных, так называемых долгоживущих бен-зильных и фенильных радикалов. В результате при равных температурах жидкофазный термолиз углеводородов дает значительно больший выход продуктов конденсации и меньший выход продуктов распада. [c.366]

Реакционные сосуды обычно изготовляют из стекла, не подвергающегося воздействию реагентов однако если стекло химически нестойко, можно воспользоваться"другим материалом. Что касается газовых реакций, то многие из них протекают на стенках реакционного сосуда если желательно изучить только гомогенную реакцию, то следует исключить влияние стенок или выбрать другой материал сосуда. Влияние стенки исключается при использовании сосудов, в которых можно менять отношение поверхности сосуда к объему и затем экстраполировать полученные значения скоростей к нулевому значению этого отношения. При проведении реакции в газовой фазе реактор обычно является частью вакуумной установки. Вся система перед началом опыта откачивается до низкого давления, и реагирующий газ или газы вводят в реактор, измеряя давление по манометру. В случае проведения реакций в растворе реагенты и растворитель вводят в реактор, применяя обычную технику перемешивания. При необходимости реактор впоследствии может быть закрыт или запаян во избежание потерь испаряющихся материалов. [c.38]

Термическое разложение пирита начинается уже при температурах около 200 С и одновременно воспламеняется сера. При температурах выше 680 °С интенсивно протекают все три реакции. В промышленности обжиг ведут при 850 - 900 °С. Лимитирующей стадией процесса становится массоперенос продуктов разложения в газовую фазу и окислителя к месту реакции. При этих же температурах твердый компонент размягчается, что способствует слипанию его частиц. Эти факторы определили способ проведения процесса и тип реактора. [c.423]

РЕАКТОРЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РЕАКЦИЙ В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ НАД ТВЕРДЫМ КАТАЛИЗАТОРОМ [c.55]

Периодическидействующий реактор полного перемешивания. Реакторы периодического действия используются в промышленности почти исключительно для проведения реакций в жидкой фазе или гетерогенных процессов с участием жидкости. Это типовые аппараты для малотоннажных производств, с которыми приходится иметь дело, например, в фармацевтической промышленности. В случае процессов в газовой фазе реакторы периодического действия находят применение главным образом для лабораторных исследований кинетики реакций. [c.299]

По фазовому состоянию исходных реагентов и продуктов реакции процессы, протекающие в реакторах, делятся на гомогенные парофазные, гомогенные жидкофазные и гетерогенные процессы. К первым относятся процессы, в которых все реагенты и продукты реакций в условиях проведения процесса находятся в газовой фазе. Характерным примером такого процесса является парофазная гидратация этилена с получением этилового спирта. К гомогенным жидкофазным относятся процессы, в которых реагенты и продукты находятся в жидком состоянии. К характерным примерам таких процессов относятся этерификация, гидролиз, дегидратация и др. [c.102]

Выше была рассмотрена теория реакций в струе. Стру-евая техника может быть применена как к газовой, так и к жидкой фазам. Для проведения реакции необходимо иметь реактор, поддерживаемый при некоторой постоянной температуре и допускающий протекание реагентов через него с известной скоростью. Вещества, выходящие из реактора, анализируются любым удобным физическим или химическим методом. [c.40]

Олефины. При проведении реакции олефинов с галогенами в жидкой фазе происходит присоединение галогена, однако в газовой фазе может иметь место реакция замещения. При этом особенно легко подвергается замещению аллильный атом водорода. Если, например, смесь предварительно нагретых хлора и пропилена пропускать через реактор при 600°, хлористый аллил образуется с 82%-ным выходом [c.529]

Имеется несколько способов осуществления этого процесса, реализованных в промышленном или крупном опытном масштабе. В одном из них окисление ведут кислородом при 0°С в растворе ацетона или этилацетата, инициируя реакцию озоном. В другом процессе ведут окисление воздухом в растворе этилацетата при 30—40 °С и 2,5—4 МПа, используя в качестве катализатора ацетат кобальта (0,0003 %). Степень конверсии ацетальдегида составляет 28% при селективности более 90 %. Реакционный раствор подвергают ректификации. Проведен и синтез в газовой фазе при 160—180 °С и недостатке кислорода, вводимого в нескольких местах по длине реактора. При степени конверсии ацетальдегида 15—20 % селективность составляет 80%. [c.392]

Учитывая малое время пребывания жидкости в 1ру-бах, пленочные реакторы можно рекомендовать для проведения быстрых реакций, протекающих в диффузионной области. При необходимости время обработки жидкости может быть увеличено за счет ее рецикла. Характерной особенностью реакторов этого типа является малое сопротивление по газовой фазе. [c.560]

V-3. Рассмотрим реакцию А = 3,2/ с неизученной кинетикой, протекающую в газовой фазе. Известно, что при проведении процесса в изотермическом реакторе (р = onst) 0,3% исходного вещества реагирует в течение 240 сек. Какие объемная скорость, условное и действительное времена пребывания необходимы для достижения той же степени превращения а) в реакторе идеального вытеснения и б) в проточном реакторе идеального смешения [c.126]

Приготовление специфических реагентов обычно не представляет особых затруднений. При проведении реакций в хроматографической схеме селективные реагенты наносят на поверхность инертного твердого носителя, используя известные приемы для нанесения неподвижных н идких фаз. В том случае, когда на твердый носитель необходимо нанести реагент, взаимодей-ствуюший с водой (например, концентрированная серная кислота) или кислородом воздуха, то приготовление реагента следует проводить либо в специальном боксе в защитной газовой атмосфере, либо используя метод нанесения НЖФ на твердый носитель в кипящем слое. Использование носителей, обладающих сильными адсорбционными свойствами, в принципе позволяет применить и легколетучие реактивы [3, 4]. Реакционная способность твердых реагентов может быть увеличена, если их использовать в растворителе (НЖФ), в котором удаляемое вещество хорошо растворимо при температуре эксперимента. Некоторые схемы, используемые в методе вычитания, приведены на рис. У-2. Схема а была предложена в работе [4], схема б — в работе [3]. Это наиболее простые схемы, которые применяют в методе вычитания. Однако для проведения анализа методом вычитания на обычной хроматографической аппаратуре необходимо провести два анализа во-первых, обычный анализ исходной смеси без использования реактора и, во-вторых, анализ невычи-таемых (нереагирующих) компонентов, который проводят на последовательно соединенных колонке и реакторе. Поскольку изменение хроматографической схемы в каждом анализе нецелесообразно, желательно использовать схему, позволяющую более просто реализовать обе стадии анализа. Эту задачу решает схема в [5], которая представляется весьма рациональной для использования в методе вычитания. В качестве примера рассмотрим анализ модельной смеси, состоящей из [c.140]

Реакторы для проведения гомогенных реакций в газовой фазе [c.581]

Был разработан никелевый катализатор для проведения этой реакции в газовой фазе. Один реактор уже установили в Рю- [c.369]

В работах венгерских исследователей Ушиди, Бабоса и сотр. [13, 19—21] продемонстрирована эффективность применения роторно-пленочных теплообменных аппаратов в качестве жидкофазных химических реакторов. Интенсивное перемешивание жидких реагентов, высокие коэффициенты теплообмена, незначительное время пребывания продуктов, возможность беспрепятственного выделения и немедленного удаления из аппарата образующихся газов и паров —все это обусловливает перспективность применения данных аппаратов для проведения быстропротекающих экзотермических реакций, в том числе и таких, которые сопровождаются выделением газовой фазы или в которых один из реагентов находится в газообразном состоянии. К указанным процессам относятся нитрование толуола и других углеводородов, омыление различных алкилсульфохлоридов с получением моющих средств, сульфирование додецилбензола смесью трехокиси серы и воздуха, сульфирование спиртов Си—Сго жирного ряда, изомеризация циклических оксимов в соответствующие лактамы и другие процессы. [c.15]

РЕАКТОРЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РЕАКЦИИ В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ НАД ТВЕРДЫМИ КАТАЛИЗАТОРАМИ [c.113]

Циркуляционные системы, подобные показанным на рис. 1-4, широко используются для проведения каталитических реакций в газовой фазе, при котором катализатор непрерывно циркулирует между реактором и регенератором. Большая теплоемкость частиц обеспечивает возможность передачи значительных количеств тепла от реактора к регенератору. Поэтому циркуляция частиц может быть эффективно использована для регулирования температуры системы. В высокоэндотермичных или экзотермичных реакциях скорость циркуляции частиц выбирается не только на основе скорости дезактивации частиц, но также исходя из требований необходимого температурного уровня в реакторе и регенераторе. Как правило, необходимо автоматическое управление такими операциями. [c.23]

В качестве, основного доказательства протекания каталитической реакции с обязательным участием кислорода катализатора обьино приводят наблюдаемое в ряде случаев равенство скорости каталитического окисления веществ (wкaт) и скорости восстановления этим веществом катализатора (Wвo т) при от-. сутствии кислорода в газовой фазе. В этих работах сравнение скоростей указанных реакций (катализ и восстановление) проводили при одинаковых (или почти одинаковых) состояниях катализатора. После определения скорости каталитической реакции реакционную смесь быстро выводила из реактора и заменяли другой, в которой отсутствовал кислород, и определяли скорость взаимодействия катализатора с этой смесью. Очень удобными для этих целей оказался импульсный метод проведения реакции, когда после стандартной подготовки катализатора в поток газа, проходящий через слой катализатора, импульсно вводят смесь, содержащую окисляемое вещество с кислородом (катализ), либо смесь того же окисляемого вещества с инертным газом (восстановление). [c.103]

Для улучшения технико-экономических показателей алкилирова-иии изо Путина олефинами С -С предложено проводить при температуре 4,4°С, давлении 7,03 ат и объемном соотношении углеводородное сырье 1 1 на двухреакторной установке [142,143]. Продукты реакци.. из первого реактора направляют в сепаратор-испаритель, где за счет испарения изобутана происходит их охлаждение. Газовую фазу используют в качестве хладагента в реакторах алкилирования.. Кидкую часть разделяют на углеводородную и кислотную фазы. Последнюю рециркулируют в первый реактор. Углеводородную фазу смешивают с реакиконпыми продуктани второго реактора, и полученную смесь разделяют в отстойнике. Кислотлую фазу рециркулируют в первый и второй реакторы [Х43]. Такой способ проведения алкилирования изобутане пропен-бутен-пентеновыми смесями обеспечивает получение алкилата, имеющего (без ТЭС) о.ч. 94,5 и.а. и 92 м.м. [142]. [c.16]

В ряде случаев пленочные реакторы оказываются наиболее приемлемыми устройствами для проведения химических превращений в системе газ— жидкость. Прежде всего это относится к случаям быстрых реакций, ко1 да объемное соотношение расходов 1аза и жидкости, участвующих в реакции, очень ве щко, т. е. когда мала концентрация реагирующего компонента в газовой фазе. [c.559]

Статические реакторы рассматриваются в этом разделе в следующем порядке для реакций жидкостей, газов с жидкостями и газов. Основные элементы реактора для жидкостных и газожидкостных реакций на порошкообразном катализаторе показаны на рис. 1,в, входное и выходное отверстия реактора во время проведения реакции закрываются. Реактор представляет собой замкнутый сосуд, помещенный в баню с постоянной температурой и снабженный мешалкой для эффективного перемешивания жидкой фазы и катализатора. Обычно количество реагента достаточно велико для того, чтобы через определенные интервалы времени можно было брать небольшие пробы жидкости па анализ без значительного уменьшения общего количества жидкости. Для реакций газов с жидкостями, в которых не образуются летучие продукты, за меру протекания реакции можно принять понижение давления. Для получения четких кинетических закономерностей перемешивание долн<но обеспечивать постоянство состава по всей жидкой фазе. В реакциях газ — жидкость даже при эффективном перемешивании жидкой фазы лимитирующей стадией может быть перенос газа к катализатору. Крупнозернистый катализатор иногда помещают на лопастях мешалки, как это описал Керберри [24, 75] (рис. 1,г), или подвешивают в проволочной корзиночке, погруженной в хорошо перемешиваемую жидкость. Такие реакторы могут столь же хорошо работать и при проведении газовых реакций. [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология