Распределение температуры в слое катализаторов

В промышленных экзотермических реакторах температурный режим обычно отличается от оптимального, вычисленного по кинетическим уравнениям, вследствие неравномерного распределения температуры в слое катализатора. Перепад температур, например, в контактных аппаратах сернокислотного производства иногда достигает 50—70° (рис. 1 и 2), а со временем возрастает до 100°. Притом каждый аппарат по температурному режиму имеет свои специфические особенности. Характер температурного поля сильно влияет на кинетические параметры и на конечные выходы. Для получения заданных выходов производственники прибегают к загрузке избытка катализатора по сравнению с вычисленным, что, однако, не приводит к заметному выравниванию температур. Неравномерность температур в слоях и специфичность режимов аппаратов крайне затрудняют оптимизацию и автоматизацию процессов, а главное, создание типовых схем оптимизации и автоматизации. [c.272]

Общий механизм переноса тепла характеризуется эффективным коэффициентом поперечной теплопроводности, который позволяет записать действительное распределение температур в слое катализатора (предполагается, что радиальный перенос тепла происходит только в результате поперечной теплопроводности). [c.255]

Рис. Х-3. Радиальное распределение температур в слое катализатора, определенное для модели и образца с десятикратным увеличением производительности (условия примера Х-3) /-ге = 1 2-п=Ю.

Сглаженное распределение температур в слое катализатора представлено на рис. Х-2. Профиль температур в глубине слоя близок к параболе. В пристенной области возникает резкое изменение температуры (как при турбулентном движении в трубах без насадки). Таким образом, принимается, что процесс теплообмена состоит из двух этапов проводимости в глубине слоя и [c.466]

Когда радиальное распределение температур в слое катализатора близко к параболическому, коэффициент К можно рассчитать по уравнению [54] - [c.469]

Кривая распределения температур в слое катализатора при окислении о-ксилола. [c.10]

Кривые распределения температур в слое катализатора при применении свежего и уже работавшего катализатора приведены на рисунке. Чтобы растянуть кривую распределения температуры, можно применять небольшие количества двуокиси серы [12]. [c.10]

Процесс проводят при давлении 0,6—0,8 атм, при температуре 800—900° С. Природный газ, пар и воздух тщательно смешивают и подогревают. Пар и воздух — до 600 С, а природный газ — до 100— 120 С. Смесь перед поступлением в слой катализатора подогревают до 900° С. Катализатор загружают в реактор с шарами из жаропрочной стали (для обеспечения равномерности распределения температуры в слое катализатора). Избыток воздуха и пара препятствует образованию сажи в зоне конверсии, но чрезмерно увеличивает содержание двуокиси углерода и водяного пара в конвертированном газе. Поэтому в конвертированный газ (перед подачей его в реактор прямого восстановления железа) подают 10% подогретого природного газа. При наличии металлического железа и температуре 850—900 С происходит конверсия природного газа. Образовавшаяся при этом сажа ускоряет процесс восстановления железа [c.107]

Улучшение распределения потоков воздуха, пара и масла улучшило также распределение температур в слое катализатора. [c.334]

Рис. 7. Распределение температур в слое катализатора реактора гидроочистки нефтепродукта в зависимости от входных условий

Катализатор загружается на колосниковую решетку. Чтобы обеспечить равномерное распределение температуры, в слой катализатора помещают двойные трубы,, выполняющие функции теплообменника (см. рис. 101). [c.339]

Реакторы технологии неорганических веществ. Колонна синтеза аммиака под средним давлением (рис. 17.16) представляет собой аппарат контактного типа непрерывного действия, имеющий форму стального цилиндра с внутренним диаметром 1—1,5 м, толщиной стенки до 175 мм и высотой 13 м. В верхней части аппарата расположена катали-заторная коробка с колосниковой решеткой, на которую загружается масса катализатора. Для поддержания равномерного теплообмена (распределения температур) в слое катализатора Э него погружены теплообменные устройства типа двойных трубок. Нижняя часть аппарата выполнена как многотрубчатый (теплообменник, что обеспечивает автотермичность процесса [c.499]

Конструктивно колонны различаются, главным образом, размерами корпуса и устройством внутренней насадки. В рассматриваемой колонне среднего давления в верхней части расположена катализаторная коробка, в нижней —теплообменник, обеспечивающий автотермичность процесса. Корпус колонны имеет тепловую изоляцию, что устраняет возможность возникновения в стенке корпуса термических напряжений, возникающих в результате разности температур внутренней и наружной поверхностей колонны. Катализатор загружается на колосниковую решетку. Чтобы обеспечить равномерное распределение температуры, в слой катализатора помещают двойные трубы, выполняющие функции теплообменника (см. ч. I, рис. 112). Азотоводородная смесь поступает в колонну синтеза сверху, проходит вниз в. кольцевом пространстве [c.48]

В реакторе и регенераторе достигается выравнивание распределения температуры в слое катализатора. [c.198]

Конструктивно колонны различаются, главным образом, размерами корпуса и устройством внутренней насадки. В представленной на рис. 56 колонне среднего давления в верхней части находится катализаторная коробка 3, а в нижней — теплообменник 4, обеспечивающий автотермичность процесса. Катализатор загружается на колосниковую решетку 6. Для обеспечения равномерного распределения температуры в слой катализатора вводятся двойные трубы 7, выполняющие функции теплообменника. Газ, поступающий в колонну синтеза сверху, проходит вдоль стенок внутреннего стакана в межтрубном пространстве теплообменника 4 и, нагреваясь за счет тепла процесса катализа, по центральной трубе 8 поднимается в над-катализаторное пространство. Затем азотоводородная смесь распределяется по теплообменным трубкам (см. рис. 38), опускается по центральной теплообменной [c.173]

Рис. 10. Распределение температур в слое катализатора при дегидрировании изопропилбензола в

Соответствующее распределение температур в слое катализатора получается в аппарате Фаузера — Монтекатини для синтеза аммиака (рис. 1Х-55). Для охлаждения реакционной смеси используется вода. Аппарат одновременно служит паровым котлом. [c.424]

Сложный характер реакций, которые проходят в КОГ-кон-вертерв( усугубляется необычным распределением температуры в слое катализатора. Когда катализатор свежий, входная температура, скажем 450°С, остается неизменной в первых 25—30 см слоя. На этом уровне она резко (примерно на 50°С) возрастает, что указывает на начало экзотермической реакции. После нескольких недель работы катализатора может оказаться необходимым повысить на несколько градусов входную темпера- [c.102]

Катализатор загружается на колосниковую решетку 6. С целью обеспечения равномерного распределения температуры в слой катализатора погружены двойные трубы 7, выполняющие функции теплообменника. Их устройство и работа описаны в гл. VIII (см. оис. 57). [c.249]

На рис. 108 показана трубчатая колонна синтеза аммиака для системы среднего давления, представляющая собой цилиндр 1 из хро-моникелввой стали с толщиной стенок 175 мм, диаметром 1,2—2,4 м и высотой 24 м. В верхней части колонны находится катализаторная коробка 5, а в нижней — теплообменник 6, обеспечивающий автотер-мичность процесса. Катализатор загружается на колосниковую решетку 5. Для обеспечения равномерного распределения температуры в слой катализатора вводятся двойные трубы 8, выполняющие [c.243]

Реактор имел две трубки длиной 2и, в которые загружалось по 0,5 катализатора высотой слоя 90 см. Одна из трубок (ц 32 х X аим) моделировала элемент промшленного реактора и использовалась при изучении закономерностей процесса другая (( 5 38х3мм), в которую вставлялся карман 4-х зонной термопары, служила для получения данных по распределению температуры по высоте слоя катализатора. При цроведении опытов одна из трубок заглушалась. Съем тепла реакции осуществлялся расплавленной нитрит-нитрат-ной смесью солей,перемешиваемой азотом в эрлифтном режиме. Ее температуру по высоте слоя замеряли 3-х зонной термопарой и регулировали автоматически с точностью +1°С нах евом трех элект-рообмоток кожуха реактора.Расход азота,обеспечивающий эффективный съем тепла реакции, составлял 900 л/ч. Дальнейшее его увеличение не влияло на распределение температуры в слое катализатора в изученных условиях окисления дурола. Перед поступлением [c.7]

В работе исследованы влияния условий окисления 86/ -ной дурольной фракции на катализаторе К63-Б на выход и качество ПМЦА. Получены данные по распределению температуры в слое катализатора. Предложены возможные пути образования цримесей ШЩА. Определе -ны условия окисления, обеспечиващие выход ШЩ 76-845 мае. с минимальным содержанием примесей. [c.145]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология