Конструкции химических реакторов

Основным агрегатом технологической схемы производства любого химического продукта обычно является химический реактор. Химический реактор — это аппарат, в котором осуществляются взаимосвязанные процессы химического превращения, массопередачи и теплообмена. Существует большое количество различных типов и конструкций химических реакторов, которые можно классифицировать по ряду признаков. Мы ограничимся приведением некоторых сведений о классификации реакторов по типу массопередачи, характеру движения реагирующей смеси в реакторе и условиям теплообмена. [c.14]

Промышленные химические реакторы отличаются большим конструктивным разнообразием. На конструкцию химического реактора и связанного с ним оборудования для физических процессов решающим образом влияет характер проводимой в нем реакции. Например, если реакция протекает с достаточной скоростью лишь при высоких температуре и давлении, следует выполнить реактор в виде цилиндра с толстыми стенками и включить в технологическую схему машины и аппараты для сжатия и нагревания газовой реакционной смеси. Если реакция протекает на катализаторе, необходимо применение аппаратов для тщательной очистки реакционной смеси от веществ, отравляющих катализатор. Если реакция обратима и, следовательно, протекает не полностью, требуется аппаратура для непрерывного выделения продукта из циркулирующей в системе реакционной смеси и возвращения непрореагировавших веществ в реактор (например, синтез аммиака). [c.243]

Конструкция химических реакторов [c.125]

Вторая стадия ХТП — химический процесс (рис. 9.1) осуществляется в химическом реакторе, представляющем основной аппарат производственного процесса. От конструкции химического реактора и режима его работы зависит эффективность всего ХТП. В технологической схеме химический реактор сопряжен с другими ее элементами —аппаратами подготовки сырья и аппаратами разделения реакционной смеси и очистки продуктов, в которых, соответственно, осуществляются первая и третья стадии химико-технологического процесса. [c.94]

Систематизация основных конструкций химических реакторов приведена в разделе 21. Учитывая огромное разнообразие химических процессов и способов их реализации, требований к товарному (конечному) продукту, при проектировании химического реактора необходимо использование (в той или иной мере) всего объема современных знаний, изложенных в Справочнике, с привлечением данных по смежным дисциплинам. [c.57]

В макрокинетике сочетается учение о течении хими ческой реакции — кинетика — с теорией физических процессов, протекающих в реакторе. Если теоретическая микрокинетика изучает химическую реакцию в идеализированных условиях, в предположении одинаковой температуры и концентрации во всем реакционном пространстве и при постоянной во времени температуре, то макрокинетика изучает реакцию в реальных условиях с учетом диффузии, выделения и распространения реакционного тепла, гидродинамических факторов, характерных для разных схем и конструкций химических реакторов. [c.8]

Все многочисленные конструкции химических реакторов строятся на использовании различных вариантов и сочетаний этих двух способов [9, 18]. [c.45]

Тепловой режим регулируют двумя способами теплообменом реагирующей смеси с теплоносителем через стенку теплообменивающей поверхности подводом и удалением тепла с веществами, поступающими в реактор (реагенты) и уходящими из него (продукты реакции). В последнем случае иногда кроме реагентов применяют теплоносители смешения, которые смешиваются с реагирующей смесью и вносят в нее или отнимают у нее тепло. Многочисленные конструкции химических реакторов основаны на использовании различных вариантов и сочетаний этих двух способов [2, 32]. [c.49]

Каким же образом быстро решить вопрос о наилучшем варианте из всех возможных конструкций химического реактора Как найти наиболее выгодный технологический режим (температуру, давление, концентрацию, вид и количество катализатора) для созданной конструкции реактора и обеспечить оптимальный выход продукции Решение проблемы во многом облегчает математическое моделирование. Впервые задачи по математическому моделированию химических процессов были сформулированы и решены еще в 1958 г. Г. К. Боресковым — директором Института катализа Сибирского отделения АН СССР. Возможность теоретически рассчитывать промышленные реакторы исходя только из лабораторных опытов не имела прецедента в мировой конструкторской практике, в химической технологии. Вначале ввиду сложности математического аппарата казалось, что работы Г. К. Борескова имеют чисто теоретический интерес. Однако уже в ближайшее время обнаружилась их большая практическая значимость, и они получили высокую оценку. Следует отметить, — заявил в 1964 г. в речи на годичном собрании президент АН СССР М. В. Келдыш, — работы Института катализа Сибирского отделения нашей академии по методам математического моделирования химических процессов, в частности процессов катализа, с помощью электронных цифровых и аналоговых вычислительных машин. Эти методы были применены к важнейшим промышленным каталитическим процессам — окислению двуокиси серы в серный ангидрид для производства серной кислоты, получению мономеров для производства синтетического каучука, пластмасс — и к некоторым другим процессам Ч [c.317]

Практически путь математическому моделированию был открыт с появлением злектронно-счетных устройств. В настоящее время на подобных машинах рассчитаны и рассчитываются оптимальные конструкции химических реакторов и оптимальный режим работы многих технологических процессов производства серной кислоты, аммиака, получения дивинила из бутилена, прямого синтеза высших спиртов из окиси углерода и водорода и т. д. При этом выход продукции в ряде случаев увеличивается чуть ли не вдвое. [c.318]

В химии и химической технологии важнейшими характеристиками реакции являются выход целевого продукта и скорость протекания реакции. При реализации технологического процесса одна из основных задач состоит в выборе оптимальной конструкции химического реактора и оптимального технологического режима процесса. Критериями оптимальности служат прежде всего выход продукта и производительность реактора. Другие факторы, например капиталовложения, эксплуатационные расходы, энергетические затраты, техника безопасности пт. д., могут иметь не менее важное значение при проектировании конкретного производства, однако обычно они не рассматриваются в теории химического реактора. [c.329]

ИЗУЧЕНИЕ ГЕТЕРОГЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ. СОЗДАНИЕ НОВЫХ ПРОЦЕССОВ И КОНСТРУКЦИЙ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ [c.19]

Сохранение катализатора и длительность его работы могут регламентироваться также его механической прочностью. Трудно указать минимальную прочность, которой должны обладать зерна технического контакта, так как она во многом зависит от условий его работы и конструкции химического реактора. В общем можно считать, что для раздробления таблетки прочного катализатора требуется [c.104]

Модели основных технологических операций в аппаратах периодического действия. Реакторное оборудование. X и м и-ческие реакторы, Прн выборе оптимальной конструкции химического реактора используют закономерности гндродниа-ми1 и, тепло- и массопередачн, кинетики протекающих в нем технологических процессов. При синтезе оптимальных вариантов гибких технологических систем определяют оптимальные объемы аппаратов н их число в схеме из условия удовлетворения всем технологическим процессам, которые предполагается в них проводить. [c.91]

Многообразие химических процессов обусловливает собой разхюобра-зие конструкций химических реакторов. Химический реактор является тем элементом технологической схемы, от совершенства которого зависит возможность осуществления в промышленных условиях всего производства. Общая теория химических реакторов за последние годы получила значительное развитие в результате применения метода математического моделирования химических процессов для решения задачи масштабного перехода от результатов лабораторных экспериментов к промышленным условиям. Успехи в области изучения химической кинетики, исследование явлений переноса тепла и вещества, сопутствующих химическим реакциям, и применение метода математического моделирования позволяют теперь более строго подходить к расчету промышленных реакторов, создавать новые эффективные конструкции реакторов большой единичной мощности и определять оптимальные условия осуществления процессов. [c.65]

В промышленности синтетических полимеров находят применение разнообразные конструкции химических реакторов. Достаточно сравнить трубчатый реактор для получения полиэтилена при высоком давлении, длина которого может превышать километр шнековый реактор для полимеризации триоксана в расплавленном состоянии прессформу, в которой происходит отверждение фено-ло-формальдегидной смолы, и т. д. В технике нашли применение процессы синтеза полимеров, осуществляемые при температурах от —70 до Н-ЗОО °С при глубоком вакууме и давлении до 3000 ат. [c.341]