Реакторы с псевдоожиженным трехфазным слоем

РЕАКТОРЫ С ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ ТРЕХФАЗНЫМ СЛОЕМ [c.108]

Реакторы с трехфазным псевдоожиженным слоем, как указывалось, по методам расчета в принципе не отличаются от методов расчета реакторов с суспендированным катализатором (при малой величине зерна) или с зерненным слоем (нри больших размерах зерна). Однако здесь надо знать некоторые специфические величины п, кроме того, отдельные коэффициенты определяются по другим формулам. Согласно работе [12, скорость жидкости, необходимая для обеспечения режима однородного псевдоожижения, равна [c.192]

Решены основные теоретические вопросы построения математических моделей многофазных каталитических реакторов, в частности реактора с трехфазным псевдоожиженным слоем (ТПС). [c.5]

Введение гомогенных сокатализаторов, ускоряющих гидрогенолиз моносахаридов и высших полиолов в 2—3 раза, может существенно уменьшить оптимальную длину реактора вытеснения (до 100 м) и позволить осуществить процесс с той же линейной скоростью в 5 колоннах вместо 15. Разработка стабильных катализаторов, пригодных для гидрогеиолиза в трехфазном псевдоожижен-ном слое [15], позволила бы работать с линейными скоростями порядка 0,25 см/с, что снизило бы длину реактора до 6—9 м при условии использования гомогенных сокатализаторов. В этом случае, используя реактор с насадкой или перегородками, способствующими значительному выравниванию скоростей по сечению реактора [78, с. 65 и 72], можно было бы и с одним реактором получить выход глицерина 38—40%. [c.139]

К дополнительным преимуществам трехфазного псевдоожижен-ного слоя следует добавить и то, что в реакторе, заполненном жидкостью, при отсутствии перепада давления скорость паровой фазы относительно жидкой намного выше, чем в процессе с неподвижным слоем и направлением потока сырья сверху вниз. Поэтому дистилляты удаляются быстрее, что повышает концентрацию и время пребывания тяжелых продуктов в реакторе, способствуя их превращениям. [c.113]

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ. РЕАКТОРА С ТРЕХФАЗНЫМ ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ ГАЗ - ЖИДКОСТЬ - ТВЕРДЫЙ КАТАЛИЗАТОР [c.109]

Математическая модель реактора с трехфазным псевдоожиженным слоем [c.111]

В реакторе с трехфазным псевдоожиженным слоем отношение жидкость катализатор значительно выше, чем в реакторе с трехфазным стационарным слоем. Поэтому в первом случае относительно велика роль возможных гомогенных реакций. По гидродинамическому режиму реакторы рассматриваемого типа близки к аппаратам [c.109]

В реакторах с трехфазным псевдоожиженным слоем используется мелкозернистый катализатор, как правило, с несферическими частицами. Исключение составляют гранулы ионообменных смол. Относительная скорость частиц приблизительно равна скорости их гравитационного осаждения в жидкости, но массообмен зависит еще и от степени турбулентности, возникающей в результате механического перемешивания и воздействия поднимающихся пузырей газа. [c.114]

В реакторах с трехфазным стационарным слоем загрузка катализатора на единицу объема аппарата может быть значительно выше, чем в реакторе с трехфазным псевдоожиженным слоем. Поэтому, если скорость реакции мала, то в первом случае производительность реактора будет выше, чем во втором. Однако при высокой активности катализатора предпочтительнее реактор с трехфазным псевдоожиженным слоем, так как в стационарном слое низка эффективность использования внутренней поверхности активных катализаторов. [c.124]

Пример 11.5. Определение объемной скорости при гидрогенизации в реакторе с трехфазным псевдоожиженным слоем. [c.125]

В гл. II показано, что при последовательном протекании массопередачи и реакции эти стадии можно охарактеризовать соответствующими сопротивлениями. При этом кажущуюся скорость реакции можно представить в виде разности концентраций, деленной на сумму сопротивлений. Примером такой зависимости для реактора с трехфазным псевдоожиженным слоем является уравнение (11.34). В нем учтены сопротивления стадий массопередачи и реакции. [c.158]

Переработка нефтяных остатков с высоким содержанием смол, сернистых и металлорганических соединений осуществляется в аппаратах с псевдоожиженным слоем катализатора. В отличие от псевдоожижения при каталитическом крекинге, в процессах гидрокрекинга применяется трехфазный кипящий слой. Такой слой возникает в результате подачи в реактор водорода (газовая фаза) и жидкого сырья (жидкая фаза) через слой микросферического катализатора (твердая фаза). На рис. VI. 15 приведена схема реактора с трехфазным кипящим слоем [105]. [c.207]

Повышение универсальности процессов гидрокрекинга и вовлечение в их сырьевую базу тяжелых дистиллятов, остатков и сырой нефти определили необходимость подбора усовершенствованных стационарных катализаторов гидрокрекинга с целью получения мало-сернистого котельного топлива, а также разработки специальных технологических схем, позволяющих непрерывно регенерировать катализатор. Это так называемые системы с трехфазным псевдоожиженным слоем, разрабатываемые в США и СССР и деструктивная гидрогенизация в циркулирующем потоке катализатора , создаваемая в СССР. В этих процессах тяжелое сырье образует жидкую фазу со взвешенным катализатором, в которую подается сжатый водород. Катализатор либо непрерывно отбирается для регенерации, а в систему добавляется регенерированный и свежий через специальное устройство (процессы Н-,011, Ну-С, Ну-О и др.), либо непрерывно циркулирует между реактором и регенератором (процесс ИНХС АН СССР). Эти процессы, как видно из табл. 4, также прошли большой путь, видоизменяясь и приспосабливаясь к все менее благоприятному сырью . Как и в процессах со стационарным слоем, решающим направлением было усовершенствование катализаторов. Так, например, разработка специального микросферического катализатора для процесса Н-01Р позволила значительно упростить процесс, увеличить глубину превращения сырья, снизить капитальные затраты. [c.95]

При подаче в реактор смеси сырья, водородсодержащего газа и циркулирующей жидкости за счет скорости зтих потоков объем слоя катализатора увеличивается примерно на 50% при перепаде давления 0,6—1 МПа, создаваемого в основном статическим столбом жидкости и катализатора. Фактический перепад давления в реакторе за счет потерь напора составляет не более 0,1—0,2 МПа. Низкий перепад давления на последних моделях установок с трехфазным псевдоожиженным слоем достигнут равномерным распределением жидкости и газа в поперечном сечении реактора за счет специально сконструированного устройства, аналогичного колпачку ректификационной колонны. [c.119]

Успеху создания установок гидрокрекинга и гидрообессеривания, подобных описанным выше, как со стационарным катализатором, так и с трехфазным псевдоожиженным слоем, содействовали создание металлов, способных противостоять обычной и водородной коррозии при высоких температурах и давлении в реакторах, и достижения в машиностроении, позволяюш,ие изготавливать реакторы диаметром до 4 м, которые выдерживают давление до 20 МПа и более. [c.124]

В реакторах смешения для перемешивания фаз применяют как механическое перемешивание с использованием различного типа мешалок, так и суспендирование в жидкости с последующим перемешиванием потоком газа (трехфазный псевдоожиженный слой). Псевдоожижение также можно создать суспендированием катализатора потоками газа и жидкости. [c.61]

Эффективность работы данного реакционного устройства находится в прямой зависимости от состояния трехфазного кипящего слоя, гидродинамических условий, в которых находятся жидкая, газообразная и твердая фазы. Во время работы катализатор в реакторе должен свободно перемещаться во всех направлениях с достаточной скоростью, достигать определенной высоты и отсутствовать в потоках жидкости, направляющейся на рисайкл, и продуктах реакции, выходящих из реактора. Для системы гидрокрекинга в неподвижном слое катализатора предпочтительны более крупные частицы катализатора, что предотвращает закупорку межчастичных каналов механическими примесями сырья, а для псевдоожиженного слоя целесообразно измельчить частицы катализатора для уменьшения внутреннего диффузионного торможения реакций как в стадии получения целевого продукта, так и окислительной реакции. [c.93]

В современной химической технологии широко используется тепло- и массообмен в условиях интенсивного перемешивания (технологические процессы в аппаратах с псевдоожиженным слоем зернистого материала, в барботажных аппаратах, в химических реакторах с перемешиванием двух- и трехфазных систем и т. д.). К особенностям рассматриваемого класса процессов следует отнести стохастический характер движения фаз и интенсивные гидромеханические флуктуации различных типов. По сути дела основой функционирования аппаратов, применяемых для проведения таких процессов, является использование многофазной турбулентности для интенсификации тепло- и массообмена. [c.136]

Гидрокрекинг тяжелого остаточного сырья осуществляют по двухступенчатой схеме. При этом наряду с реакторами, содержащими неподвижный слой катализатора, применяют аппараты с трехфазным псевдоожиженным слоем (жидкая часть сырья — водород с углеводородным газом — суспидированный мелкодисперсный катализатор). При использовании реактора с псевдоожиженным слоем возможна регенерация катализатора путем частичного вывода его из процесса. [c.38]

Ко второму классу газожидкостных реакторов относятся аппараты, в которых катализатор находится в подвижном состоянии. По способу переноса количества движения от жидкой фазы к твердым частих ам этот класс ап -Паратов можно разделить не несколько разновидностей, среди которых особое место имеют реакторы с трехфазным псевдоожиженным слоем. [c.110]

Реактор с трехфазным псевдоожиженныК слоем (ТПС) представляет собой аппарат колонного типа с непрерывным вводом газовой и жидкой фаз восходящим прямотоком. Катализатор находятся в жидкой фазе в псевдоожиженном состояЕши, газ пронизывает слой в виде дискретных пузы- зей. Переход от неподвижного слоя катализатора к псев -Доожиженному увеличивает доступность внешней поверхности катализатора. Это позволяет интенсифицировать процесс внешней диффузии. Уменьшение размера зерна ката -лизатора улучшает условия внутренней диффузии. Эти два фактора должны привести к существенной интенсификации газожидкостных каталитических процессов. [c.110]

При переводе термина slurry rea tor использован распространяющийся в последнее время в отечественной литературе термин реактор с трехфазным псевдоожиженным слоем . [c.9]

Оценим производительность реактора гидрогенизации непрерывного действия с трехфазным псевдоожиженным слоем, сопоставив ее с п -оизводительностью реакторов со стационарным слоем. За основу для сравнения возьмем типичный для многих реакторов последнего типа диапазон объемных скоростей от 0,5 до 2,5. При этом расход водорода можно принять равным 89 м /м . [c.123]

Моделирование процессов, протекающих в этих реакторах, затруднено, поскольку информация о поведении псевдоожиженного биослоя малодоступна. Вопрос осложняется наличием третьей фазы. Однако, несмотря на эти трудности, реакторы с псевдоожиженным слоем соединяют преимущества реакторов полного смешения и реакторов с неподвижным слоем, не имея большинства их недостатков. К преимуществам следует отнести хорошее перемешивание и параметры массопереноса. При работе в такой трехфазной системе увеличивается взаимодействие газ — жидкость и скорость удаления газа по сравнению с неподвижным слоем, что является важной характеристикой при работе с живыми клетками. Это позволяет обеспечить больший объемный коэффициент переноса кислорода и избежать застаивания газа. Плотность клеток на единицу объема реактора в псевдоожиженном слое потенциально ниже, чем в неподвижном слое, из-за упаковки. Однако общая производительность в реакторе с псевдоожиженным слоем может быть выше благодаря условиям эксплуатации. [c.178]

Рециркуляция также нащла широкое применение в процессах выпаривания, адсорбции, сушки, экстракции, кристаллизации, в ионообменных процессах (например, при получении калиевой селитры на катионите КУ-1, что позволяет получать высококонцентрированные растворы нитратов. Широко распространена рециркуляция в аппаратах с псевдоожиженным слоем. Рециркуляция является эффективным средством теплосъема и поэтому позволяет осуществлять в промышленности реакции, протекающие с большим выделением тепла. В случае применения рецикла по жидкой фазе в трехфазных реакторах с суспендированным катализатором, кроме теплосъема, рециклический поток улучшает условия распределения катализатора в реакционном объеме. [c.290]

Во всех случаях, когда гидрокрекинг остаточного (и тяжелого д-истиллятного) сырья осуществляют в псевдоожиженном слое катализатора, в реакторе имеется система из трех фаз твердой (катализатор), жидкой (неиспарившееся сырье) и газовой (водород, пары сырья и продуктов реакции). Для протекания реакции в изотермических условиях, обеспечивающих быстрый съем выделяющегося тепла гидрирования, важно, чтобы эта трехфазная система интенсивно перемешивалась. Исследование трехфазного лсевдоожиженного слоя на холодных моделях и в рабочих уело- [c.260]

Технологическая схема получения метанола в трехфазной системе представлена на рис. 6.1. Синтез метанола осуществляется в псевдоожиженном слое медно-цинкового катализатора. В качестве жидкой фазы используют инертный жидкий углеводород — недорогие углеводородные фракции нефти, стойкие при температуре процесса, минеральные масла [155], полиалкилбензо-лы [156]. Жидкая фаза циркулирует через реактор снизу вверх, поддерживая слой катализатора в псевдоожиженном состоянии и поглощающая тепло экзотермической реакции. [c.194]

Процесс с трехфазным псевдоожиженным слоем, например, процесс Н—Oil фирмы Hydro arbon Resear h или японский процесс с коаксиальным двухтрубным реактором отличается большей гибкостью, чем процесс со стационарным катализатором, позволяет перерабатывать остаточное сырье с содержанием металлов 0,04% и выше даже без предварительной подготовки (обессоливания и фильтрования) сырья [37—39]. Снижение активности катализатора компенсируется его регулярным обновлением без нарушения технологического режима. Расход катализатора при этом составляет 0,09—0,11 кг на 1 т сырья [c.17]

Остергаард и Сухозебрский [374] определяли влияние скорости газа и жидкости, а также размера частиц на Кжа в трехфазных ожиженных системах. Результаты были сопоставлены с полученными в отсутствие твердой фазы. Для псевдоожиженного слоя частиц диаметром 1 мм значение Кжй составляло приблизительно Д от такового для реактора с барботером при той же скорости газового потока, а для слоя с частицами диаметром 6 мм примерно вдвое больше, чем для реактора с барботером. [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология