Реакционные аппараты (колонны синтеза)

К основному технологическому оборудованию относят аппараты и машины, в которых осуществляют различные технологические процессы — химические, физико-химические и др., в результате чего получают целевые продукты. Таким образом, к основному технологическому оборудованию можно отнести следующую аппаратуру реакционную — контактные аппараты, реакторы, конверторы, колонны синтеза и другие аппараты, в которых протекают химические реакции, а также аппараты и машины для физикохимических процессов — абсорберы, экстракторы, ректификационные колонны, сатурационные башни, сушилки, выпарные и теплообменные аппараты, вальцы, каландры, прессы и т. п. [c.26]

Карбамид из бункера 1 подается транспортером 2 в реактор 3, обогреваемый топочными газами. Реактор может быть выполнен в виде аппарата с псевдоожиженным слоем катализатора. Образующаяся там смесь вместе с аммиаком сразу поступает во второй реакционный аппарат 4, где происходит синтез меламина. Смесь аммиака, диоксида углерода и сублимированного меламина охлаждается в смесителе 5 за счет впрыскивания холодной воды. В сепараторе 6 диоксид углерода, аммиак и пары воды отделяются от суспензии меламина в воде. Газопаровая смесь поступает в насадочный скруббер 7, орошаемый охлажденным в холодильнике 8 водным раствором аммиака. При этом вода конденсируется, а диоксид углерода дает с аммиаком карбонат аммония, водный раствор которого выводят из куба колонны 7 и направляют в цех производства карбамида. Избыточный аммиак, не поглотившийся в скруббере 7, освобождается от воды в насадочной колонне 9, орошаемой жидким аммиаком (испарение жидкого аммиака способствует конденсации воды). Аммиачную воду из куба колонны 9 направляют в аппарат 7, где ее используют для абсорбции диоксида углерода, а рециркулирующий газообразный аммиак возвращают в реактор 3. [c.224]

Рис. 94. Схема получения карбамида / — насос 2 — компрессор 5 — колонна синтеза 4 — внутренний стакан (реакционная камера) 5 — дистилляционная колонна 6 — выпарной аппарат 7 — сборник плава 8 — грануляционная башня 9 — транспортер

Реакционные аппараты (колонны синтеза) [c.274]

Одной из наибольших трудностей, с которыми встретились конструкторы, проектировавшие первые установки для синтеза аммиака, было создание реакционного аппарата-колонны синтеза аммиака, так как до этого нигде в промышленности не проводились газовые реакции под таким высоким давлением, при высокой температуре и с реагентами, которые при этих условиях довольно активно взаимодействуют со сталями. [c.96]

Для поддержания необходимого температурного режима процесса гидрирования подбирают скорость парогазовой смеси в аппарате и высоту слоя катализатора такими, чтобы не происходило чрезмерного перегрева реагирующих веществ. Для регулирования температуры при газофазном гидрировании применяют большой избыток водорода по сравнению с теоретически необходимым. Он составляет в различных процессах от 5 1 до (20—30) 1. Избыточный водород аккумулирует выделяющееся тепло, предотвращая чрезмерный перегрев реакционной массы. При выходе из-под контроля экзотермических реакций происходит резкое повышение температуры, что может привести к аварии. Описан случай разрушения колонны синтеза изобутилового спирта из окиси углерода и водорода. [c.333]

Метод циркуляции. Для этого необходимо отделить образовавшийся продукт от непрореагировавших веществ и последние повторно использовать, например, путем их циркуляции через реакционный аппарат. Простейшая схема такой установки изображена на рис. 18. При многократной циркуляции реагирующих веществ можно, очевидно, получить высокий выход аммиака. Остается невыясненным вопрос о том, при каких условиях достигается высокая производительность аппаратуры, в первую очередь реакционного аппарата — колонны синтеза аммиака. [c.39]

Основное технологическое оборудование служит для ведения различных технологических процессов — химических, физико-химических и других, в результате которых получают целевые продукты. К основному технологическому оборудованию относят реакционную аппаратуру (реакторы, контактные аппараты, колонны синтеза, конверторы и др.), в которой протекают химические реакции, а также аппараты и машины для физико-химиче-ских процессов (абсорберы, экстракторы, ректификационные колонны, сушилки, выпарные и теплообменные аппараты, вальцы, каландры, прессы и др.). [c.165]

Как уже говорилось, основным наиболее сложным и ответственным аппаратом является колонна синтеза аммиака, работающая при высоких давлении и температуре. Поэтому к конструкции колонны предъявляют особые требования. Материал колонны должен быть прочным и не подвергаться обезуглероживанию под воздействием водорода при высоких температурах. Для этого предусматривают охлаждение стенок аппарата потоком холодного газа, поступающего в реакционную зону по зазору между катализаторной коробкой и стенками. [c.30]

К реакционным аппаратам относят колонны синтеза аммиака. Колонны синтеза состоят из корпуса и насадки. Корпус колонны цилиндрический, изготавливается из углеродистой или легированной стали. [c.62]

Аппараты схемы соединены между собой различными связями, в том числе обратными. Так, часть реакционной смеси (около 10%) после первой ступени компрессора 19 направляется в смеситель 1, в котором она смешивается с сырьем — природным газом, что обеспечивает работу реактора 2. Смесь, вышедшая из колонны синтеза аммиака 23, проходит конденсаторы 24 и 25, а также сепаратор 20, где отделяется целевой продукт — жидкий аммиак, и направляется опять в колонну синтеза, т. е. происходит рециркуляция. [c.31]

Реакционные аппараты непрерывного действия, в зависимости от протекающих в них процессов, формы аппарата и наличия или отсутствия в них катализаторов называются реакторами, колоннами синтеза, трубчатками трубчатыми реакторами), контактными аппаратами и т. д. [c.41]

Реакционные аппараты для некоторых синтезов, несмотря на невысокую температуру реакции и сравнительно низкое давление, подвергаются значительной коррозии и требуют применения специальных материалов и футеровок. На рис. 34 изображена одна из лабораторных колонн Института высоких давлений, предназначенная для работы с корродирующей средой, поэтому внутренняя поверхность корпуса и пирометрическая трубка, проходящая по всей высоте колонны, футерован ы свинцом, а крышки изготовлены из специальной стали сложного состава. В колонне предусмотрен не только внешний электрический подогрев, но и возможность ее охлаждения. Для последней цели сквозь термоизоляцию электропечи пропущены два воздушных штуцера. По одному из них к наружной поверхности колонны подводится холодный воздух, который, охладив ее, отводится по второму. Охлаждением пользуются только в тех случаях, когда исследования проводят по принципу автоклавного, т. е. периодического процесса. [c.83]

Из колонны синтеза 3 реакционная масса поступает в аппарат для разложения карбамата 4, где из нее выделяется большая часть избыточного аммиака и частично разлагается карбамат. В аппарате 5 происходит дальнейшее разложение карбамата, в аппарате 6 оно завершается. В трубной части аппарата 6 газообразный аммиак и двуокись углерода из аппарата 4 взаимодействуют с водным раствором из абсорбера низкого давления 8. Тепло реакции используется для разложения карбамата в межтрубной части аппарата. Газы из верхней части аппарата 5 и непрореагировавшие газы из трубной части аппарата 6 направляются в абсорбер высокого давления 9, где они регенерируются. Выходящие из межтрубного пространства аппарата 6 аммиак и двуокись углерода поглощаются в абсорбере 8. Полученный раствор сжимается до давления, при котором работает аппарат 4, насыщается газами из этого аппарата и направляется в аппарат 6. По выходе из него раствор используется для орошения абсорбера 9, в котором поглощаются газы из аппарата 5. Чистая фракция аммиака, образующаяся в абсорбере 9, конденсируется в аппарате 10 и через емкость 11 возвращается в цикл. Раствор аммонийных солей из абсор- [c.487]

Для успешного синтеза карбонильных соединений важен также выбор давления, температуры и соотношения этилена и кислорода (при одностадийном процессе). Достаточно интенсивно реакция идет при 100—130 °С, но в этом случае для поддержания реакционной массы в жидком состоянии требуется повышенное давление (3—1Г ат), которое способствует также ускорению процесса за счет повышения растворимости газов. Во избежание побочных реакций конденсации и хлорирования целесообразно отводить карбонильные соединения из реакционной массы по мере их образования. Для увеличения скорости растворения олефина и кислорода в водных растворах рекомендуется применять реакционные аппараты, в которых осуществляется турбулизация жидкости и развивается максимальная поверхность контакта фаз (колонны небольшого диаметра или трубы с насадкой, где иногда создается пенный режим). Отвод тепла реакции достигается путем испарения части воды, содержащейся в каталитическом растворе. [c.572]

Химические реакторы в производстве аммиака — это аппараты с неподвижным катализатором в виде твердых гранул, на которых протекают газофазные реакции. К ним относятся трубчатый и щахтный конверторы углеводородов, конверторы оксида углерода, реактор метанирования, колонна синтеза аммиака. За исключением трубчатого конвертора углеводородов, где к реакционным трубам с катализатором подводится тепло, остальные реакторы состоят из одного или нескольких адиабатических слоев катализатора й слоев катализатора с теплоотводящими трубками с аксиальным или радиальным ходом газа через слои. Конструкции реакторов синтеза аммиака с теплоотводящими трубками подробно рассмотрены в работе [12]. [c.435]

В выборе конструкции реакционного устройства для синтеза ДМД французские и советские инженеры также пошли различными путями. Специалисты ФИН отказались от применения колонных аппаратов и пошли на использование более сложных в эксплуатации реакторов с механическим перемешиванием реакционной массы. [c.65]

Допустим, что после пропускания смеск азота и водорода через колонну синтеза мы проанализировали газ и нашли в нем 16% NHg следовательно, выход аммиака составляет 16%. Если при пропускании через реакционный аппарат смеси из Ng-T-Og мы в конце процесса нашли в газовой смеси 2,5% N0, то это означает, что выход N0 равен 2,5%, т. е. на каждые 100 м азото-кислородной смеси мы получаем 2,5 N0 "-. [c.224]

Эти производства характеризуются проведением процессов при высоких давлениях и температурах, применением сложной и разнообразной реакционной и теплообменной аппаратуры и специфического машинного оборудования, широким использованием высококачественных сталей для изготовления оборудования. Аппараты и машины, применяемые в процессах синтеза под высоким давлением, непрерывно совершенствуются (создаются новые типы колонн синтеза, новые конструкции газовых нагнетателей осваиваются новые способы изготовления сосудов высоких давлений), поэтому при разработке конструкций новых ап- [c.8]

При повышении температуры степень дегидратации возрастает, но лишь до определенного максимального значения, обусловленного диссоциацией карбамата при повышенных температурах. При давлениях около 200 ат это значение соответствует температуре 200—210° С. В то же время с повышением температуры резко увеличивается скорость реакции образования карбамида, что позволяет сократить время пребывания реагирующей смеси в колонне синтеза и увеличить производительность колонны. Однако высокая температура способствует интенсивной коррозии аппаратов. Сопоставлением рассмотренных, а также не указанных здесь факторов обусловлен выбор температуры реакционного пространства в пределах 175—200° С. [c.71]

Колонна синтеза (рис. 54) — основной аппарат высокого давления. В промышленности нашли применение полые футерованные колонны, работающие со смесителем, и насадочные, в которых одновременно с синтезом происходит и смешение реагентов. Во втором варианте колонны смонтированы два стакана таким образом, что поступающий в колонну аммиак проходит последовательно кольцевое пространство между колонной и внешним стаканом и, опускаясь между стаканами, попадает в реакционную зону, куда подаются и другие реагенты. Такой принцип работы колонны позволяет защитить корпус аппарата от коррозии и влияния высокой температуры. Реакционная масса поднимается вверх и выходит из колонны через верхний штуцер. [c.151]

Синтез и дистилляция растворов карбамида. Процесс синтеза карбамида из аммиака и двуокиси углерода осуществляется в колонных реакционных аппаратах, рассчитанных на высокие давление (18—20 МПа, или 180—200 кгс/см ) и температуру (185— 195 °С). [c.138]

На рис. 11.16 представлена упрощенная принципиальная схема процесса синтеза аммиака. Азото-водородная смесь (AB ) поступает после подсистемы I компримиро-вания, где сжимается от 0,1 до 30 мПа, в смеситель II. Здесь происходит смешение свежей AB с потоком 15. После смешения AB поступает в катализаторную коробку ИИ колонны синтеза III, где AB подогревается за счет теплоты отходящих газов из реакционного пространства 111 колонны. Выходящий из колонны синтеза аммиака газ (поток 7) охлаждается в подсистеме IV (охлаждение и получение пара) водой. Выделение аммиака происходит в двух конденсаторах V и VIII сначала при умеренном охлаждении в конденсаторе V, а затем при глубоком охлаждении в конденсаторе VIII. Глубокое охлаждение происходит в аммиачном испарителе. Накапливающиеся инертные газы (аргон, метан) периодически частично удаляют из системы путем вывода из цикла синтеза части циркулирующего газа (поток 11) ъ аппарате VI. Параметры, характеризующие потоки, приведены в табл. II.6. [c.58]

Таким образом, к основному технологическому оборудованию можно отнести следующую аппаратуру реакционную — контактные аппараты, реакторы, конверторы, колонны синтеза и другие аппараты, в которых протекают химические реакции, а также аппараты и машины для физико-химических процессов — абсорберы, экстракторы, ректификационные колонны, сатурационные башни, сушилки, выпарные и теплообменные аппараты, вальцы, каландры, прессы и т. п. [c.19]

Основные технологические процессы синтеза полиолефинов на комплексных катализаторах являются непрерывными. В большинстве случаев при этом используются различные по устройству и размерам реакторы смешения (колонного, кубового или петлевого типа). Реактор смешения можно использовать как в периодических, так и в непрерывных процессах, поскольку подачу сырья и отвод продуктов можно производить либо периодически, либо непрерывно. Главной особенностью реактора смешения, отличающей его от реакционных аппаратов других типов, является практически мгновенное выравнивание концентраций реагентов и продуктов реакции во всем объеме аппарата. При интенсивном перемешивании реакционной смеси поток, поступающий в реактор [c.363]

Процессы непрерывного действия протекают в газовой среде в реакционных аппаратах, называемых колоннами синтеза. [c.303]

Реакция синтеза аммиака из чистой азотоводородной смеси осуществляется в реакционных аппаратах — колоннах синтеза. Вследствие неполного превращения азота и водорода при одном проходе через колонну применяют многократную циркуляцию смеси в аппарате. Для циркуляции газа в замкнутом цикле применяют снециаль-. ные нагнетатели — циркуляционные компрессоры, иногда инжекторы. [c.269]

Спиртовой раствор хлороводорода получают либо периодическим процессом путем взаимодействия концентрированных серной и соляной кислот [531, либо синтезом из элементов. В последнем случае хлористый водород получают в результате взаимодействия хлора с водородом в реакционном аппарате (печь) при температуре 600—700° С. Водород и хлор из ресиверов через ротаметры подаются в печь. Перед включением систему продувают вначале азотом 10—15 мин, а затем водородом. Включают запальник (электроспираль) и подают в печь хлор. Для полноты реакции необходим небольшой избыток водорода 1,1 1,0. При установившейся реакции выключают запальник, так как реакция идет автотермично вследствие выделения большого количества тепла (22,1 ккал1 г моль). Из реакционного аппарата газообразный хлороводород охлаждают и направляют в абсорбционную колонную установку барботажно-пенного типа или в батарею стеклянных бутылей, помещенную в баке с проточной холодной водой. Насыщение спирта ведут до содержания НС1 250—300 г/л. На 1 кг газообразного хлористого водорода расходуют 0,98 кг жидкого хлора и 0,39—0,4 л водорода. [c.285]

Вторая стадия приготовления метанольных катализаторов — восстановление — проводится непосредственно в самой колонне синтеза HjOH или вне ее в специальных аппаратах. В качестве восстановителей используют синтез-газ, водород, азото-водородную смесь с различным содержанием Н2. В колонне катализатор восстанавливают синтез-газом под давлением. В процессе восстановления протекает сильно экзотермическая реакция превращения хромата цинка в хромит, отвод же реакционного тепла из-за несовершенства насадок колонн синтеза недостаточно интенсивен. Поэтому возникают локальные перегревы ка тализатора, приводящие к резкому новышйнсю температуры ( вспышке ), сгоранию катализатора и выводу из строя насадок колонн синтеза. [c.407]

I — нагревательно-реакционные печи для термического крекинга (по> материалам обследований заводов [18]) а — печь легкого крекинга б —печь глубокого крекинга // —колонны синтеза аммиака (по данным В. Н. Камзолкина и Н.В. Кульчицкого [140]) а — колонна системы Фаузер б —колонна системы Нейтрожен III—контактные аппараты для окисления SOj . а—аппарат Тентелевского типа (по данным А. Г. Амелина [177]) б —аппарат типа Seiden Со (по данным П. Паскаля [178]). [c.121]

Способ Стамикарбон . В 1962 г. этот способ реализован в США фирмой Solar hemi al. Аммиак предварительно не очиш,ают, в двуокиси углерода допустимо небольшое содержание серы, кислорода и инертных газов. Реакционную смесь, выходящую из колонны синтеза, дросселируют в системе рециркуляции первой ступени до давления 15—24 ат. Путем нагревания из этой смеси отгоняют аммиак, который конденсируют и возвращают в колонну синтеза. Туда же направляют полученный при конденсации двуокиси углерода с аммиаком и водой раствор аммонийных солей. Система рециркуляции второй ступени включает подогреватель, сепаратор и конденсатор. Она работает под давлением 1,7 ат. Образующийся на этой ступени раствор аммонийных солей низкой концентрации перед поступлением в колонну синтеза подается в систему рециркуляции первой ступени, где он концентрируется. Концентрация раствора регулируется добавлением воды в систему второй ступени. Аммиак и двуокись углерода из небольшего объема отходящих газов извлекают в системе абсорбции и десорбции. Раствор мочевины упаривают до 99,7%-ной концентрации в двухступенчатом вакуум-выпарном аппарате. Конечный продукт содержит 0,6% биурета. Плав гранулируют в башне, сушку гранул не производят 47]. Позже процесс был несколько усовершенствован. [c.488]

Синтез проводят в реакторе с мешалкой и дистилляционной колонной для отгонки реакционной воды. Эфир-сырец проходит водную и щелочную промывки, которые можно проводить в емкостных аппаратах или аппаратах колонного типа. Нейтрализо ванный эфир поступает в промывную колонну для отмывки от солей серной и акриловой кислот. [c.191]

На основании полной математической модели многостадийного производства гранулированного синтетического ЗЮг найден оптимальный технологический режим. Критерием оптимальности выбрана часть технологической себестоимости, включающая затраты на сырье и катализатор, энергетические затраты на всех стадиях, а также амортизационные отчисления. При построении математической модели производства составлены математические описания всех четырех стадий, входящих в технологическую схему, стадии синтеза—каталитического гидролиза тетраэтоксисилана в реакционных аппаратах с мешалкой стадии концентрирования — многокомпонентной перегонкп золя поликремневых кислот в выпарных аппаратах стадии грануляции — распылительной сушки в прямоточных колоннах с теплоотводом от высокотемпературных стенок стадии нормализации — топохимической реакции термического разложения в цилиндрических печах непрерывного действия. Составлена программа для ЭВМ поиска оптимальных технологических параметров методами нелинейного программирования. [c.164]

По способу фирмы Стамикарбон (рис. 68) синтез мочевины проводится последовательно в двух аппаратах — смесителе 3, в котором образуется основное количество карбамата аммония, и в колонне 4, где синтез карбамата доводится до конца и происходит его дегидратация с образованием мочевины. Процесс ведут под давлением 200 ат и температуре 190 С в смесителе и 175°С в колонне синтеза. Молярное соотношение исходных компонентов ЫНз СОг НгО = 5 1 (0,5—1). Реакционная смесь по выходе из колонны дросселируется до давления [c.561]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология