Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Реакторы с расширяющимся и псевдоожиженным слоем

    Предложены различные способы отделения продуктов реакции от катализатора. Так, на одной из отечественных установок верхняя часть прямоточного реактора расширена (так называемый реактор с форсированным псевдоожиженным слоем). Скорость потока газов и паров в нем составляет примерно 2 м/с. За счет меньшей скорости по сравнению со скоростью в лифт-реакторе происходит отделение основной массы катализатора от газов и паров, которое завершается в реакторе-сепараторе, а затем в циклонах и электрофильтрах. [c.38]


    В псевдоожиженном слое катализатора зона окисления расширяется за счет его собственного движения. После начала реакции нет необходимости нагревать воздух или углеводородное сьфье. Применение холодного сырья способствует некоторому отводу тепла. Поскольку воздух и углеводород вводят раздельно, соотношение воздух углеводород можно регулировать в широких пределах, однако при этом не исключена вероятность создания взрывоопасных концентраций. Для реактора с ожиженным слоем катализатора обычное соотношение воздух углеводород составляет (10 1) - (15 1). Время удерживания реагентов в реакторе 10-15 с /9, 35/. [c.305]

    При увеличении скорости подачи газа или при уменьшении размеров частиц слой твердого начинает расширяться и при определенной скорости напоминает бурлящую жидкость. Тесный контакт частиц в таких условиях нарушается, они становятся очень подвижными и, благодаря неравномерному обтеканию их газовым потоком, интенсивно перемешиваются. При таком псевдоожижении создаются хорошие условия для теплопередачи в слое и от него к стенкам аппарата. Из-за внешнего сходства поверхности псевдоожиженного слоя с поверхностью кипящей жидкости его часто называют кипящим слоем, а реакторы — аппаратами кипящего слоя. [c.272]

    Интерес к коническим реакторам объясняется тем, что они пригодны для переработки полидисперсных порошкообразных систем. В этом случае по оси реактора должен создаваться значительный градиент скоростей, т. е. угол конусности должен составлять не меньше 10°. Кроме того, конические реакторы, рассчитанные так, чтобы скорость газа по высоте псевдоожиженного слоя оставалась постоянной, при малых числах псевдоожижения (до 1,3) могут совмещать достоинства аппаратов кипящего и движущегося слоя, поскольку для конических слоев коэффициент смещения (диффузии) в 10 раз ниже, чем для цилиндрических слоев. Уменьшение эффективности перемешивания в конических реакторах можно объяснить следующим образом. В обычном реакторе по мере прохождения через слой газ расширяется, его давление падает, а скорость увеличивается. С ростом скорости увеличивается вероятность образования газовых пузырей, роль которых в интенсификации перемешивания, по-видимому, очень велика. При постоянстве скорости газа по высоте слоя и низких числах псевдоожижения условия для образования пузырей отсутствуют. При этом процессы тепло- и массопередачи идут с такой же интенсивностью, как и в хорошо перемешиваемом псевдоожиженном слое. [c.284]


    Реакторы для газофазных процессов с кипящим слоем катализатора. Явление псевдоожижения (флюидизации) заключается в том, что при продувании газа снизу через слой мелкодисперсных твердых частиц все они приходят в беспорядочное движение, в результате чего слой расширяется, принимает вид кипящей жидкости и приобретает свойство текучести. Переход слоя в псевдоожиженное состояние происходит скачком при некоторой линейной скорости потока, называемой критической скоростью. [c.269]

    Объемная доля частиц носителя в таких системах зависит от характеристик ожижения частиц носителя с иммобилизованными клетками и скорости жидкости, отнесенной к сечению реактора (и). В общем случае, когда восходящий поток жидкости проходит через слой насадки, перепад давления в слое возрастает с ростом скорости потока до тех пор, пока он не уравновесит плавучую массу насадки. В этой точке слой насадки становится псевдоожиженным и скорость потока рассматривается как минимальная скорость ожижения (Уож). После этой точки перепад давления остается постоянным, но слой продолжает расширяться согласно уравнению, предложенному Ричардсоном и Заки [362]  [c.184]

    Если скорость восходящего потока возрастает выше того значения, при котором происходит сдвиг, загрузка фильтра расширяется и для данной скорости потока через фильтр достигается равновесие между скоростью восходящего потока и скоростью оседания частиц. Это равновесие зависит от плотности частиц. Заданной скорости потока, следовательно, соответствует определенная степень -расширения. Частицы загрузки фильтра разъединяются и вращаются в турбулентном восходящем потоке. Это так называемые фильтры (реакторы) с псевдоожиженным слоем (см. рис. 5.18). В указанных условиях достигается очень эффективный контакт между водой и биопленкой, но автоматический контроль за толщиной биопленки не обеспечивается. С целью осуществления такого контроля отбирается отдельный поток подвижной смеси воды и загрузки фильтра с биомассой. [c.220]

    В случае газофазных реакций на твердых катализаторах реакторы с псевдоожиженным слоем имеют определенное преимущество перед реакторами периодического действия или трубчатыми реакторами непрерывного действия. Кроме преимущества, определяемого легкостью механического перемещения катализатора, высокий коэффициент теплопередачи от стенки к слою обеспечивает легкость теплопоглощения или теплоотдачи. Более того, вследствие движения твердых частиц весь газ находится в реакторе, по существу, при одной и той н е температуре, образуя с твердым телом непрерывную гомогенную фазу. Еще одно достоинство этого реактора заключается в том, что величина доступной внешней поверхности здесь больше, чем Б реакторе с неподвижным слоем, так что реакции, лимитирующиеся диффузией в порах, будут давать более высокие степени превращения в режиме псевдоожиженного слоя. В задачи данной книги не входит проведение обсуждения механики псевдоожижения, и мы дадим лишь ссылки на соответствующие работы и исследования, выполненные различными авторами 144—46]. Достаточно сказать, что при пропускании газа снизу вверх через слой твердого тела имеет место падение давления в этом слое, которое непрерывно усиливается но мере течения газа. В конце концов наступает момент, когда подъемная сила, действующая на твердые частицы, становится равной весу частиц. С увеличением скорости течения газа подъемная сила такя е возрастает и поток поднимает частицы, увеличивая нри этом объем зазоров между частицами в слое катализатора. Неподвижный слой продолжает в результате расширяться до тех пор, пока не достигнет состояния наиболее рыхлой упаковки. Любое дальнейшее увеличение скорости газа вызывает разделение частиц друг от друга, и они переходят в состояние свободного парения. Весь слой находится теперь в псевдоожиженном состоянии. Теперь уже любое увеличение потока газа не сопровождается соответствующим увеличением перепада давления, так как скорость потока газа при течении через зазоры между частицами уменьшается вследствие расширения слоя. Увеличение потока газа выше точки начала псевдоожижения вызывает увеличение объема пустот внутри слоя. В конце концов достигается точка, когда газ начинает прорываться через слой в виде пузырей. Псевдоожиженный слой становится тогда очень похожим на кипящую жидкость. Образующиеся пузырьки газа движутся вверх через твердые частицы, которые находятся теперь в состоянии непрерывного движения. В случае газофазных реакций, катализируемых твердыми катализаторами, для предсказания рабочих условий чрезвычайно важно знать распределение времени контакта газа по слою. [c.433]


    Использован1 е термокаталптических реакторов с псевдоожиженным слоем катализатора расширяет область применения парофазного каталитического окисления н позволяет улучшить его технико-экономические показатели. Однако эти реакторы имеют следующие недостатки повышенное истирание катализатора, пеобход 1мость очистки газов от катализаторно ныли, применение высоконапорных дутьевых средств. [c.16]

    Применение катализаторов в химии и промышленных процессах постоянно расширяется. К сожалению, большинство гетерогенных катализаторов в ходе эксплуатации теряют свою первоначальную активность. Время, в течение которого активность снижается до столь низкого уровня, что требуется замена катализатора или его регенерация ( время жизни катализатора ), зависит от типа процесса и условий его проведения. Так, при крекинге нефти время жизни катализатора составляет величину порядка нескольких секунд, а для катализаторов синтеза аммиака или платфор1Минга — не менее одного года. Столь широкие-различия продолжительности эффективного использования катализаторов влияют и на проектирование, и на способы эксплуатации промышленных реакторов. Если время, в течение которого катализатор полностью дезактивируется, мало, то требуется его непрерывная регенерация, что, в свою очередь, приводит к тому, что используется реактор либо с псевдоожиженным либо с движуш,имся слоями катализатора. С другой стороны если время жизни катализатора составляет год или более, то-целесообразно использовать реактор с неподвижным слоем катализатора. Если при этом катализатор недорог, его выгружают и заменяют на новый, в противном случае необходима его регенерация. [c.17]

    В этих реакторах реакционная смесь проходит через слой катализатора снизу вверх с такой скоростью, чтобы зернистый материал перешел в состояние псевдоожижения. Это состояние характеризуется тем, что слой как целое расширяется, зерна теряют контакт между собой и приходят в интенсивное и хаотическое движение, не поквдая при этом границ слоя (за некоторыми исключениями). Образуются пузырьки газа, которые поднимаются через слой, п обш ая картина очень напоминает кипящую жидкость. Материал приобретает текучесть и способность передачи гидростатического давления в объеме подобно капельным жидкостям. [c.30]


Смотреть главы в:

Экологическая биотехнология -> Реакторы с расширяющимся и псевдоожиженным слоем




ПОИСК







© 2024 chem21.info Реклама на сайте