Качество псевдоожиженного слоя

КАЧЕСТВО ПСЕВДООЖИЖЕННОГО СЛОЯ [c.71]

НИИ равномерности распределения газового потока в слое и эффективности его контакта с твердой фазой. Поэтому под понятием качества псевдоожиженного слоя понимается степень равномерности распределения локальных плотностей. [c.72]

Для регистрации этой неоднородности и ее автоматического регулирования необходимо ввести количественное определение степени неоднородности ( качества ) псевдоожиженного слоя и разработать методику быстрого экспериментального измерения последней. [c.321]

По второму способу слой организуется двумя потоками (рис. 4.1, в, г). Основной поток ожижающего агента вводят в слой в пузырьковом режиме течения струй У > 1,0), что обеспечивает ожижение слоя без застойных зон на решетке. Дополнительный поток подают в виде активных струй (Уф/Яр>0,6) снизу слоя для улучшения качества псевдоожижения слоя и интенсификации обменных процессов в нем [1, 15, 86, 99]. Интенсификация процессов переноса достигается разрушением пузырей при их инжек-ции активной струей и индуцированием интенсивной циркуляции частиц через факел. [c.104]

Основными положительными качествами псевдоожиженного слоя являются равномерное распределение газа и твердых частиц по всему сечению аппарата, хорошее перемешивание как твердых частиц, так и газовой фазы, высокие коэффициенты теплопередачи между твердыми частицами, газом и стенками аппарата и, как следствие перечисленного, возможность создания равномерного температурного поля по всему объему слоя. [c.56]

Пары и газы продуктов коксования, покидающие псевдоожиженный слой, проходят через циклонные сепараторы, где улавливается основная часть коксовой пыли, и поступают в скруббер — парциальный конденсатор 2. На верх скруббера в качестве орошения подается охлажденный тяжелый газойль. За счет контакта паров продукта с рециркулятом конденсируются наиболее тяжелые компоненты паров и улавливается коксовая пыль,не задержанная в циклонах, которые в виде шламе возвращаются в реактор. Продукты ТКК далее разделяют на газ, бензиновую фракцию (н.к.-160 С или Н.К.-220 "С), легкий газойль (с температурой конца кипения 350-370 "С) и тяжелый газойль (с концом кипения 500-565 С). [c.77]

Большое внимание на качество катализатора оказывает способ его получения. Поскольку каталитическая реакция протекает на поверхности, целесообразно получить катализатор с максимально развитой поверхностью с большим количеством пор. Для разных реакций оптимальными могут быть узкие или, наоборот, более широкие поры, а также их комбинации. Не менее важны форма и размер зерен катализатора — от этого зависят удельная производительность, гидравлическое сопротивление слоя катализатора и конструкция реакционных аппаратов (со стационарным, движущимся или псевдоожиженным слоем катализатора). Кроме того, сама активность единицы поверхности катализатора зависит не только от его химического состава, но и от способа его приготовления. [c.84]

Заметно улучшаются выходы и качество продуктов крекинга при использовании системы "лифт —реактор + форсированный псевдоожиженный слой" для цеолитсодержащих катализаторов "средней" активности типа Цеокар —2 (табл.8.5). [c.127]

Выходы продуктов гидрокрекинга меняются в широких пределах в зависимости от качества перерабатываемого сырья и глубины процесса. Одно и то же количество катализатора дает при работе в режиме псевдоожижения глубину разложения в среднем на 20—30 % большую, чем в стационарном режиме, при близком качестве получаемых продуктов. При одинаковой глубине разложения сырья производительность псевдоожиженного слоя в три раза выше производительности стационарного. Гидрокрекинг дистиллятного сырья позволяет получать более качественные продукты, чем аналогичная переработка остаточного сырья [6]. [c.49]

Первыми отечественными промышленными установками каталитического крекинга нефтяного сырья с псевдоожиженным слоем катализатора являются установки I-A, имеющие реакторно-регенераторный, нагревательно-фракционирующий и газовый блоки. В качестве сырья на установках I-A используются чаще всего газойлевые фракции. [c.17]

В зависимости от качества сырья и технологии процесса бензины коксования имеют октановое число от 58—62 до 68—70 (м.м.). Наиболее распространенный в промышленности процесс — коксование в камерах, так называемое замедленное коксование,— дает бензины с более низким октановым числом, чем процесс непрерывного коксования в псевдоожиженном слое порошкообразного кокса-теплоносителя (при одинаковом сырье) октановое число бензина непрерывного коксования обычно не ниже 70 (м.м.). [c.72]

Стабильностью катализатора характеризуется неизменяемость его свойств (главным образом каталитической активности) в процессе работы в течение длительного времени стабильность имеет такое же важное значение, как и каталитическая активность. Стабильность определяется временем, в течение которого катализатор сохраняет свои качества чем больше это время, тем стабильнее катализатор. Катализаторы, приготовленные из природных материалов, обычно имеют более низкую начальную активность при удовлетворительной стабильности, что позволяет выгодно использовать их в процессе крекинга с псевдоожиженным слоем катализатора. [c.15]

Показано что экспериментальные данные по распространению малых возмущений в жидкостном псевдоожиженном слое являются гораздо более представительными для проверки уравнений движения, нежели данные о поведении полностью развитых пузырей. Были измерены скорости роста и распространения возмущений, а также доминирующая длина волны в ожижаемых водой высоких слоях стеклянных шариков разного диаметра при различной порозности слоя. Флуктуации порозности при различных условиях измеряли методом светопропускания. На рис. 111-4 в качестве примера представлены спектры сигналов, записанных на различных расстояниях от решетки в слоях шариков диаметром 1,27 мм. На рисунке отчетливо видны формирование и рост [c.93]

Это важно, поскольку именно перфорированные решетки используются в качестве распределительных устройств в больших реакторах с псевдоожиженным слоем. [c.213]

Во многих случаях экспериментальные значения s близки к 1, т. е. к режиму полного перемешивания. Распределение времени пребывания газа мало чувствительно к изменению его скорости. Тенденция к режиму идеального вытеснения возрастает с увеличением отношения HID. При использовании двуокиси углерода в качестве газа-трасера слой покидало большее его количество, чем это следовало из расчета объема пустот слоя это указывает на возможность адсорбции двуокиси углерода псевдоожиженным слоем твердых частиц. [c.258]

Повышение неоднородности псевдоожижения при использовании грубого газораспределителя подтверждено экспериментально недавними исследованиями двухмерных систем, снабженных различными распределительными устройствами. Установлено, что решетка с большим количеством отверстий дает неудовлетворительное качество псевдоожижения. В зависимости от числа отверстий в решетке и скорости газа в слое вблизи решетки наблюдались зоны, в которых большинство твердых частиц было абсолютно неподвижно, а газ проходил преимущественно через остальную часть слоя. При замене полученной спеканием решетки на перфорированную отмечалось заметное ухудшение эффективности реактора с псевдоожиженным слоем. [c.370]

При анализе влияния высоты слоя Н на теплообмен необходимо исключить балансовые коэффициенты теплоотдачи, антибатно изменяющиеся с Н. Зависимость истинных hp от Н возможна как результат отклонения расчетной разности температур от реальной. Не исключены также случаи, когда эта зависимость связана с изменением качества псевдоожижения по высоте слоя. [c.462]

Качество псевдоожижения Предотвращение газовых пузырей Расширение слоя [c.524]

Высота слоя может оказывать влияние на унос [3], например, в связи с изменением качества псевдоожижения или в случае ее соизмеримости с дальнобойностью струй. [c.561]

Видимо, по массопередаче в газожидкостных псевдоожиженных слоях было опубликовано всего лишь два исследования. В нервом из них измеряли скорость абсорбции водой двуокиси углерода из смеси ее с азотом. В качестве твердой фазы использовали частицы кремнезема (эквивалентный диаметр 0,22 мм) и стеклянные шарики (0,5 и 0,8 мм). Количественных корреляций, например, в виде коэффициентов массообмена предложено не было, но можно отметить ряд качественных особенностей процесса. Скорость абсорбции повышается с ростом скорости жидкости для частиц всех размеров и понижается с увеличением размера частиц для всех скоростей жидкости. Скорости абсорбции были ниже измеренных в аналогичной газожидкостной системе, не содержаш ей твердых частиц. Эти выводы отчасти подтверждаются рассмотренными ранее данными о коалесценции пузырей . [c.673]

Известно, что однородность псевдоожижения и интенсивность перемешивания зависят от скорости ожижающего агента (см. главы IV и VI). При оценке ее влияния на качество псевдоожиженного слоя следует учесть нисходящее движение частиц около стенок аппарата, теплообменных элементов и других поверхностей. Это движение, достаточно быстрое в верхних и средних областях слоя, резко замедляется у распределительной решетки и приводит к образованию застойных зон па периферии слоя. Выше мы видели, что застойные зоны образуются также на самой распределительной решетке (между ее отверстиями). Количество и величина этих зон зависят от конструкции решетки и линейной скорости ожижаюшего агента, причем на неподвижной решетке они могут сохраняться даже при скорости уноса (см. стр. 501). [c.572]

Дотсон [158] при исследовании качества псевдоожиженного слоя применял емкостный метод. Емкостный метод позволяет определять качество в любом малом объеме, не вызывая сколько-нибудь заметных искажений гидродинамической картины в слое. В качестве твердой фазы применялась смесь металлического силикона и порошка меди. Газовой фазой являлась смесь азота и двуокиси углерода. Неоднородность псевдоожиженного слоя характеризовалась процентными колебаниями плотности относительно ее среднего значения. Опыты проводились в аппаратах диаметром 100 и 600 мм. [c.73]

Эти материалы могут высушиваться при высоких температурах поступающих газов. Они не комкуются в процессе сушки, поэтому качество псевдоожижения слоя обычно хорошее. В некоторых случаях (особенно при больших скоростях газа) [c.179]

Влияние высоты слоя. Согласий исследованиям Норса и Баллоу /I/ и других авторов,с увеличением высоты слоя качество псевдоожижения слоя в целом ухудшается / причем для широкой фракции в меньшей степени,чем для узкой/. Увеличение высоты слоя над каким-либо его поперечным сечением в случае узкой фракции не влияет на качество псевдоожижения в этом сечении, а в случае широкой фракции наблюдается тенденция к улучшению однородности. Вследствие этого при увеличении высоты слоя до 800-1200 мм работа промышленных агрегатов становится более устойчивой,облегчается управление процессом, уменьшаются требования к распределелительно1. у устройству /с точки [c.276]

Эти материалы могут высушиваться при высоких температурах поступающих газов. Они не комкуются в процессе сушки, поэтому качество псевдоожижения слоя обычно хорошее. В некоторых случаях (особенно нри больших скоростях газа) наблюдается сильное истирание, что приводит к повышенному пылеуносу. Пылеулавливание производится обычно в циклонах, одновременно осуществляется классификация материала по крупности. [c.139]

В табл. 29 приведены в качестве примера данные, характери-зуюяще влияние глубины превращения при постоянной темнературе на выходы и основные качества продуктов крекинга одного из прямогонных соляровых дистиллятов. Этот дистиллят удельного веса 0,868 подвергали крекингу на непрерывно действующей пилотной установке в псевдоожиженном слое синтетического алюмосиликатного катализатора (11% вес. А12О3) при следующих условиях температура 483°, кратность циркуляции катализатора 10, содержание кокса на регенерированном катализаторе 0,5% вес., давление в реакторе около 0,35 а/им [138]. [c.204]

В другом процессе, где источником кислорода также является воздух, применяются такие псевдоожиженные термостойкие материалы, как окиси алюминия, магния или кремния. Этуэлл [3] нагревал термостойкий материал до 1093° С, продувая воздух для выжигания остаточного углерода, отложившегося на термостойком материале во время последую-ш,их операций, и добавочный топочный газ. Горючий твердый материал поступает затем в псевдоожиженный слой никелевого катализатора вместе с предварительно нагретым метаном, паром и двуокисью углерода. Это тепло горячего термостойкого материала используется для эндотермической конверсии метана в синтез-газ. Способ отделения никелевого катализатора от термостойкого материала основан на разнице в размерах их частиц (частицы термостойкого материала меньше по величине). Частицы термостойкого материала выдуваются из слоя катализатора, состоящ его из более крупных частиц. При этом возникает другая трудная технологическая задача — транспортировка горячего твердого материала, тем более, что при необходимости работать при 30 ат уменьшение скорости реакции [21] обусловит потребность в более высоких температурах для данной конверсии. Гомогенное частичное окисление метана кислородом представляет интерес для промышленности с точки зрения (I) производства ацетилена и в качестве побочного продукта синтез-газа [5, 10, 7, 12, 2 и (2) производства синтез-газа в качестве целевого продукта при давлении около 30 ат [19, 12, 2]. Для термического процесса (без катализатора) необходима температура около 1240° С или выше, чтобы получить требуемую конверсию метана [19]. Первичная реакция является сильно экзотермической вследствие быстрой конверсии части метана до двуокиси углерода я водяного пара [22]. Затем следует эндотермическая медленная реакция остаточного метана с двуокисью углерода и водяным паром. Для уменьшения расхода кислорода на единицу объема сиптез-газа в-Германии [7] для эндотермической асти реакции применяются активные никелевые катализаторы. В Соединенных Штатах Америки приняты некаталитические реакции как часть гидроколь-процосса [19, 2] для синтеза жидких углеводородов из природного газа. [c.314]

Барт использовал в качестве меченого вещества частицы, пропитанные хлористым натрием, которые он подавал в середину псевдоожиженного слоя, причем пробы для анализа отбирались на разной высоте сверху до низу. Стемердинг определял скорость перемешивания, нагревая верхнюю часть слоя. Перемешивание твердых частиц зависит от диаметра сосуда и скорости газа, будучи прямо пропорционально скорости и квадрату диаметра. В трубках малого диаметра (порядка 25 мм) наблюдалось полное перемешивание. Траектории движения твердых частиц в промышленных реакторах каталитического крекинга и регенераторах изучались при помощи радиоактивных изотопов , причем было сделано заключение, что в этих условиях происходит почти полное смешение. [c.294]

Висмут-молибденовые катализаторы без носителя обладают низкой механической прочностью. В качестве носителя для этих катализаторов применяется круиноиористый силикагель [19] (для осуществления процесса в неподвижном слое катализатора) или силиказоль (для процессов в псевдоожиженном слое). Катализатор содержит от 20 до 50% активной, массы на носителе. Благоприятное влияние на висмут-молибденовые катализаторы оказывают небольщие добавки соединений фосфора [до 1,5% (масс.) в пересчете на Р2О5]. Практически, не изменяя активности и селективности, добавки соединений фосфора значительно повышают стабильность катализатора. [c.684]

При опытной проверке процесса в трубчатом реакторе при 480°С и мольном отношении С4Н8 02 Н20= 1 1, 5 8 выход С Не составлял 65,7% при избирательности 75,2% (об.) [15]. Как видно из табл. 6, при аналогичных условиях в реакторе с псевдоожиженным слоем достигаются практически такие же, а в условиях использования катализатора в качестве переносчика кислорода — более высокие показатели процесса. [c.690]

Материал камеры определяется параметрами процесса и свойствами продукта. Как правило, аппараты с псевдоожиженным слоем изготовляют из углеродистой и кислотостойкой стали, но для высокотемпературных процессов применяют камеры, футерованные огнеупорами. Наиболее ответственные элементы аппарата с псевдоожиженным слоем — газораспределительные устройства, так как от их конструкции в значительной степени зависят характер и размеры образующихся пузырей и застойных зон, т. е. качество псевдоожижения. Распределительные устройства должны обеспечивать равномерное распределение газа по сечению аппарата, иметь небольшое гидравлическое сопротивление, быть простыми, 1[адежными в работе. На практике все эти требования не всегда возможно совместить. [c.178]

В качестве примера перемещения зоны реакции можно привести процесс получения извести из известняка в вертикальных печах и сжигания угля в непрерывно действующих топках. К таким системам следует также отнести регенерацию катализатора процесса крекинга углеводородов, изученную Джонсоном, Фроументом и Уотсоном [29] и др. В результате крекинга углеводородов на частицах катализатора отлагается углерод. Поскольку при этом происходит непрерывное снижение активности катализатора, углерод необходимо периодически выжигать, пропуская через нагретый катализатор поток воздуха. В одном хорошо известном процессе крекинг и регенерацию проводят одновременно в двух аппаратах с псевдоожиженным слоем при непрерывной циркуляции катализатора из одного слоя в другой. В другом процессе обе реакции проводят в неподвижном слое, т. е. катализатор, не выгружая из аппарата, периодически регенерируют пропусканием горячего воздуха. Поскольку реакция сильно экзотермична, реакционная зона проходит через слой катализатора в том же направлении, что и поток воздуха, аналогично рассмотренному выше процессу обжига сульфида цинка. Одной существенной особенностью крекинг-процесса является необходимость поддержания максимальной температуры ниже определенного значения во избежание нарушения структуры катализатора и потери активности. [c.177]

Рассмотрены вопросы устойчивости и автотермичности реакторов, расчета оптимальных режимов. В качестве примеров для изучения взяты реакторы с неподвижным слоем, прежде всего реакторы для синтеза аммиака и окисления двуокиси серы, играющие наиболее важную роль в химической промышленности. Приведены также расчеты реакторов с псевдоожиженным слоем (основы теории псевдоожил ення являются предметом ряда специальных монографий и здесь не излагаются). Из контактных аппаратов других типов приведены колонны Кёлбела с катализатором, суспендированным в жидкости. В книге не рассматривались реакции, осуществляющиеся в жидкой фазе с взвешенным в ней катализатором. В конце книги кратко излагаются вопросы оптимизации реакторов, а также применения электронно-вычислительных и аналоговых машин. [c.10]

Если свободная поверхнвсть слоя доступна для наблюдения, то можно получить дополнительную информацию. При не очень интенсивном барботаже газовых пузырей легко "наблюдать выход отдельных пузырей на поверхность слоя, а также измерить их частоту и размеры. Обычно для таких измерений необходима фото- или киносъемка, так как процесс протекает быстро и зафиксировать его с достаточной точностью визуально весьма трудно. При значительных скоростях газа невозможно различить выход отдельных пузырей и получить сколько-нибудь значительную количественную информацию. Качество визуальных наблюдений зависит от природы материала. На фото IV- особенно, четко видны полусферические вздутия на поверхности слоя порошкообразного катализатора в момент, предшествующий выходу пузыря из слоя Для образования пузырей можно ввести в минимально псевдоожиженный слой (или в слой со слабым барботажем пузырей) дополнительное количество газа через отдельное отверстие в основании слоя или внутри него. Фиксируя промежуток времени от ввода газа до выхода пузыря из слоя, легко определить среднюю скорость движения пузыря - . [c.123]

Псевдоожиженный слой обычно не очень удобно иснодьзовать как модельный реактор из-за склонности к разделению на две фазы Образование пузырей можно уменьшить только путем работы при низких скорост ях газа, но в этом случае ухудшаются перемешивание и теплопередача. В связи с этим при применении псевдоожиженного слоя в качестве модельного реактора необходимо учитывать влияние пузырей. Единственным способом решения данной проблемы является использование свойств регулярных стабильных пузырей в поршневом псевдоожиженном слое малого диаметра. [c.221]

Среди ранних исследований заслуживают внимания работы, выполненные в Массачусетском технологическом институте Джиллиленд и Мазон вводили газ-трасер в псевдоожиженные слои диаметром 25 и 76 мм через пятимиллиметровую трубку, расположенную по оси потока. В первом аппарате высоту слоя варьировали в пределах 0,91—1,22 м, во втором она составляла 1,83 м. В последнем случае точка ввода меченого газа находилась на уровне 0,76 м от верхней границы слоя в качестве твердых частиц использовали микросферический катализатор крекинга размером 70—210 мкм и стеклянные шарики диаметром 150 мкм. [c.255]

Благоприятные условия контакта фаз позволяют с успехом использовать псевдоожиженные системы для осуществления различных химических реакций. между газом и твердыми частицами. Псевдоожижающий газ может быть инертным агентом, инт енсифицирующим перемешивание твердых частиц и теплообмен (например, в некоторых процессах обжига термически неустойчивых твердых частиц). В других случаях химически инертными могут быть твердые частицы, выступая в роли только теплоносителя, обеспечивающего равномерное поле температур (в частности, при хлорировании метана, в псевдоожиженном слое песка). Очень часто в реакции участвуют как газ, так и твердые частицы, причем последние иногда в качестве катализатора (примерами могут служить гидрофторирование двуокиси урана, каталитическцй крекинг углеводородов). [c.333]

В качестве исследуемой была выбрана псевдомономолекуляр-ная реакция каталитического разложения озона. Данные, полученные в опытах с псевдоожиженным слоем, представляли графически в виде зависимости доли непревращенного озона от безразмерного числа реакторных единиц [c.349]

В настоящий момент мы не умеем достоверно определять продольное перемешивание в непрерывной фазе и скорости движения пузыря относительно этой фазы. Вместе с тем из наблюдений и логических построений известно, что в рабочих условиях газ в непрерывной фазе частично перемешивается " . Из-за отсутствия более подробной информации Кунии и Левен-шпиль предложили модель, в которой эффективный диаметр пузыря (рассчитанный в соответствии с этой моделью по достигнутой степени химического превращения в псевдоожиженном слое) используется в качестве однопараметрической регулируемой константы, аналогично тому, как это предлагалось ранее [c.359]

На практие вертикальные поверхности в псевдоожиженном слое могут сочетаться с горизонтальными V . В качестве примеров промышленных процессов, где используются вертикальные вставки, можно привести синтез из окиси углерода и водорода , производства технологических газов Хайдрокол-процесс и восстановление железа [c.538]

Влияние диаметра твердых частиц в слое выражается через скорость газа в соответствии с выводами 1 и 2. Данные о влиянии на унос диаметра аппарата весьма противоречивы. Это, возможно, объясняется тем, что диаметр аппарата влияет на качество псевдоожижения и равномерность распределения газа. При достаточно малых диаметрах аппарата не исключено также возникновение поршневого режима с характерным для него увеличениеи уноса. [c.553]

Теплоотдача от внутренних теплообменных элементов к фонтанирующему слою происходит в более благоприятных условиях, чем от ограничивающей слой стенки. Можно ожидать, что в зоне фонтана коэффициенты теплоотдачи будут близки к получаемым в псевдоожиженном слое, в а кольцевых тонах они даже могут быть несколгько выше, чем от стенки, вследствие турбулентности воздушного потока, вызванной теплообменпой поверхностью. Эти предположения подтверждаются результатами исследований Забродского и Михайлика использовавших небольшой электронагреватель (диаметром 4,2 мм, длиной 35 мм) в качестве зонда для изучения полей коэффициентов теплоотдачи . Температуру поверхности нагрева поддерживали постоянной (70 °С), а по количеству подведенной электроэнергии определяли тепловой поток. [c.644]

Постулируя, что тёплоотдача от газа к частице происходит преимущественно в зоне фонтана, авторы рассчитывали движущую силу ДГ но среднему значению температуры газа в фонтане, но в качестве поверхности теплообмена принимали поверхность всего твердого материала в слое . Рассчитанный таким способом коэффициент теплоотдачи для различных твердых материалов составлял только 17,5—35 Вт/(м -К) [15—30 ккал/(м -ч -°С)], что в 5—10 раз ниже, чем в псевдоожиженном слое при аналогичных условиях. Вероятно, столь низкие значения обусловлены тем, что в фонтанирующем слое только малая доля общего твердого материала слоя находится в зоне активного теплообмена, т. е. в фонтане. [c.646]