Определение геометрических размеров реактора

Основная задача при разработке химико-технологического процесса — определение времени, необходимого для осуществления химического превращения, так как от него зависят геометрические размеры реактора. Решение этой задачи связано с определением скорости химического превращения. [c.228]

Располагая данными по теплопроводности и температуропроводности материалов реактора, футеровки и шихты и зная геометрические размеры реактора, можно, кроме того, для реакторов простых конфигураций оценить скорость возрастания температуры в определенных участках щихты и найти (приближенно) оптимальную скорость нагрева. [c.355]

Определение геометрических размеров. При расчете геометрических размеров реакторов в большинстве случаев одним из глав- ных факторов является располагаемое давление газа в системе циркуляции, определяемое выбранным типом циркуляционной газодувки. [c.205]

Получение требуемой величины коэффициента обратного перемешивания прежде всего зависит от геометрических и конструктивных параметров тарелки, гидродинамических условий в реакторе и его размеров, а также физических характеристик потока. Как и для N, обобщенных уравнений, пригодных для инженерных расчетов значений К, в литературе практически нет. Исключением являются прямоточные барботажные реакторы, секционированные ситчатыми тарелками. Для определения в таких реакторах [c.91]

Конечная цель технологического расчета каталитического реактора — определение объема катализатора, необходимого для достижения заданной степени превращения, и выбор геометрических размеров аппарата и его важнейших узлов, при которых достигается наибольшая эффективность проведения процесса. Как и для любого массообменного аппарата, при расчете реактора возникают задачи определения выхода продуктов, скоростей процесса, количеств и составов проходящих через него материальных потоков, расхода сырья, тепла и других производственных затрат. [c.253]

Гетерогенные катализаторы должны удовлетворять определенным требованиям технологии каталитического процесса, основные из которых следующие 1) высокая каталитическая активность 2) достаточно большая селективность (избирательность) в отношении целевой реакции 3) высокая механическая прочность к сжатию, удару и истиранию 4) достаточная стабильность всех свойств катализатора на протяжении его службы и способность к их восстановлению при том или ином методе регенерации 5) простота получения, обеспечивающая воспроизводимость всех свойств катализатора 6) оптимальные форма и геометрические размеры, обусловливающие гидродинамические характеристики реактора 7) небольшие экономические затраты на производство катализатора. Обеспечение этих требований достигается главным образом при разработке состава и способа получения катализатора. [c.197]

При расчете геометрических параметров реактора на промышленную производительность чаще мы имеем информацию о лабораторных работах, позволяющих подобрать наиболее оптимальные параметры протекания реакции температуру, давление, катализатор, соотношение концентраций при определенной степени преврашения и времени протекания процесса. Лабораторные опыты в основном ведутся в периодическом режиме. Результатом этих работ является также и экспериментальная кривая распределения продуктов реакции в зависимости от времени, позволяющая сделать некоторые выводы об области, где протекает рассматриваемый процесс. Лишь после того, как будет выбрано уравнение скорости реакции, проинтегрировано и это уравнение будет хорошо аппроксимировать кривые распределения продуктов реакции, мы можем окончательно определить область протекания данной реакции. Выбранное уравнение скорости реакции и полученная на базе его интегрирования кривая распределения продуктов реакции используются затем при расчете реактора. Почти всегда область протекания реакции для рассматриваемого типа реакций не меняется при масштабном переходе. Влияние диффузионных процессов может стать более значительным при изменении гидродинамической обстановки с изменением масштабов аппарата. Но определяющей, как и прежде, остается сама химическая реакция, которая протекает медленнее диффузионных процессов. Таким образом,после того как мы определили область протекания химической реакции, рассчитали характеристический размер аппарата, его реакционный объем или длину в зависимости от гидродинамического режима, который необходимо создать в реакторе, можно перейти к составлению материального и теплового баланса. Поскольку процесс протекает в установившемся изотермическом режиме, уравнения материального и теплового баланса рассчитываются для аппаратов, для которых известны входные и выходные параметры и количество тепла, выделяющееся в нем- в единицу времени. Таким образом, имеющаяся информация для статических условий протекания процесса достаточна для того, чтобы с помощью физического метода моделирования на базе теории подобия рассчи- [c.89]

Расчет жидкофазных реакторов- Расчет реакторов заключается в определении их производительности, геометрических размеров и количества аппаратов в батарее. [c.42]

Для аппаратов, работающих в условиях идеального вытеснения (трубчатки), интегрированием уравнения кинетики процесса находится время реакции, необходимое для достижения заданной степени превращения. Для определения производительности нужно знать также геометрические размеры аппарата и скорость потока. Эти параметры выбираются из условий достижения необходимой скорости теплообмена и допустимого гидравлического сопротивления. Для аппаратов же, работающих в условиях идеального смешения (аппараты с мешалками), кинетику процесса нельзя описать в дифференциальной форме, поэтому применяется следующая запись (Сн — Ск)/т = кС1. Это уравнение позволяет определить время т, необходимое для достижения требуемой степени превращения. Затем используется соотношение т = Ур/Учас- После подбора объема реактора с учетом нормалей определяется производительность реактора. [c.39]

Химические реакции. Знать продолжительность химических реакций, следующих за процессом нагревания вещества, необходимо для определения времени пребывания реагентов в плазмохимическом реакторе и, в конечном счете, для расчета его геометрических размеров. Для обратимых реакций крайне важно найти также пространственно-временное распределение целевых продуктов для того, чтобы вовремя включить закалку. [c.119]

Так как увеличение производства непосредственно связано-с предварительным определением размеров химических аппаратов, то расчет реакторов промышленного масштаба имеет первостепенное значение. В гл. 7 и 8 было показано, что две системы подобны, т е. могут быть описаны однородной линейной функцией типа у = Ку, если имеется столько же зависимостей, сколько степеней свободы в системе. Четыре группы переменных величин имеют наиболее важное значение 1) геометрические 2) гидродинамические (т. е. описываюш ие импульс) 3) тепловые (т. е. определяющие энтальпию) и г) химические (т. е. определяющие компоненты). [c.230]

При сохранении химического подобия на геометрию и режим теплопередачи также накладываются определенные ограничения, но они не являются столь жесткими, как в случае динамического подобия. В табл. 76 приведены геометрические соотношения для гомогенных и гетерогенных реакторов при двух различных соотношениях между размерами частиц и объемом аппарата. Аналогично, в табл. 77 показаны характеристики теплопередачи через стенки сосуда для модели и прототипа, объемы которых находятся в отношении 1/Х . В обеих таблицах диффузионный массообмен не учитывается. [c.347]

На практике редко приходится сталкиваться с режимом полного смешения, и вследствие этого важно учитывать процессы разделения в растущей микробной популяции, например часто встречающееся явление клеточного роста на стенках реактора. Многие бактерии способны прилипать и расти на твердых поверхностях. Если непрерывное культивирование проводится в течение длительного времени, то на погруженных частях биореактора с неизбежностью происходит рост бактерий, и этот рост на стенках изменяет общие эксплуатационные характеристики биореактора. Во многих отношениях пребывание неподвижной бактериальной биомассы в проточном биореакторе непрерывного действия напоминает работу проточного биореактора непрерывного действия с рециркулирующей биомассой. При проведении исследований биоочистки определенных стоков в биореакторах лабораторного типа без рециркуляции биомассы нужно отдавать себе отчет в том, какое влияние оказывает рост биомассы на любых поверхностях. Недоучет таких эффектов сказывается при масштабировании оборудования, в особенности при сохранении геометрического подобия при масштабировании, так как объем растет как куб линейных размеров, а площадь поверхности — только как квадрат. [c.109]

Определение геометрических размеров реактора. Для получения карбида бора на установке Плутон-3 геометрические размеры реактора определяются следующими начальными условиями производительность установки по карбиду бора — G b4 = 3 кг/ч, время процесса карбидизации принято равным t — 0,5 ч. Исходя из этих условий находим производительность установки по исходной шихте (2В20з-Ь7С) G = 12 кг/ч полезная загрузка реактора Ср = Gt = [c.381]

Для расчета индукционного нагревателя использована теория поглощения электромагнитных волн, основанная на уравнениях электродинамики, а также теория воздугпного трансформатора, в основе которой лежат представления о взаимодействиях замкнутых контуров с током. Расчет индукционного нагревателя сводится к определению оптимальных геометрических размеров реактора, индуктора, расчету теплового и электрического режимов. [c.381]

Это направление — первое в системе химической кинетики — сразу же привлекло внимание технологов своими теоретическими и пра ктическ.ими результатами и установило тесные контакты с химическим производством. В этом направлении уже в 1930—1940-е годы были решены многие очень важные вопросы. Выяснен детальный механизм цепных разветвленных реакций, состоящий из стадий инициирования свободных радикалов, развития цепей, рекомбинации и захвата радикалов, обрыва цепей. На этой основе были созданы теории предельных явлений, объясняющие наличие лавн-нообразного процесса в определенных пределах давления или плотности реагентов, температуры, геометрических размеров сосуда ( ), разбавления инертными разбавителями и резкое падение скорости процесса за этими пределами. Впервые была показана конкретная роль стенки реактора, с одной стороны, как инициатора свободных радикалов и, следовательно, неспецифического катализатора, а с другой —как Н1гибит0(ра, за.чватьгвающего радикалы. [c.149]

Ясно, что, хотя экспоненциальный реактор и критические сборки требуются, в конечном счете всегда при создании реактора больших размеров вое же желательно провести некоторую предварительную экспериментальную проверку расчета реактора с помощью других, более простых методов. Такой эксперимент, но-видимому, весьма подходящий для этой цели, основан на использовании пульсирующего нейтронного пучка. Этот метод применялся для определения коэффициента диффузии тепловых нейтронов и макроскопических сечений поглощения реакторных материалов [С8—711. Позднее он был использован Кэмпбеллом и Стелсеном нри изучении корот-коживущих изотопов и измерении параметров размножающей среды в реакторе [72]. Эксперимент, в сущности, заключается в облучении образца реакторного материала очень коротким импульсом нейтронов и в измерении постоянной распада основного радиоактивного изотопа, возбужденного в образце. Интересующие параметры реактора могут быть затем получены из рассмотрения зависимости постоянной распада от формы и размеров образца (т. е. от геометрического параметра). Этот эксперимент особенно полезен при определении свойств материала ио отношению к тепловым пей- [c.409]

Гетерогенный метод обычно служит для расчетов реакторов с небольшим числом блоков. Благодаря общности формулировки такая модель удобна также для оценки влияния на критичность решеток различных геометрических форм. Фейнберг исследовал случай квадратной прямоугольной, ромбической и шестиугольной ячеек. Он применил этот метод также для исследований эффекта наложения нескольких решеток, имеющих различный шаг и размеры и отличающихся ядерными свойствами блоков горючего. Практический интерес представляет, конечно, использование зернистых активных зон в гетерогенных системах. Это общее приближение было использовано также Галаниным для определения эффективности регулирующих стержней [116]. [c.519]

Как отмечалось в гл. 1 и 2, в соответствии с нормами расчета на прочность [1] выбор основных размеров и геометрических очертаний элементов реакторов, парогенераторов, сосудов и трубопроводов включает определение номинальной толщины стенок этих элементов конструкций, работающих под давлением. Используются формулы безмоментной теории оболочек и сопротивления материалов, в которые вводятся полученные экспериментально коэффициенты прочности при ослаблении одиночными непод-крепленными отверстиями (или системой отверстий) и сварными швами. При превьпиении определенных размеров отверстий нормы регламентируют варианты их укрепления усиливающими элементами, задавая площадь сечения этих элементов. [c.44]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология