Сравнение реакторов различных типов

Реакторы с псевдоожиженным или движущимся слоем представляют собой системы, в которых катализатор перемещается В пределах этих систем. Следовательно, в таких реакторах может быть легко осуществлена непрерывная регенерация катализатора путем последовательного объединения в систему аппаратов реактор—регенератор . С другой стороны, если в некоторой конкретной системе регенерация не может быть осуществлена, то в этих типах реакторов отработанный катализатор может быть удален, а свежий добавлен в систему. Сравнение реакторов различного типа сделано в следующей главе, в которой рассматриваются проблемы оптимизации процессов, протекающих в условиях дезактивации катализатора. [c.142]

СРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ [c.125]

Основные положения. В любое из расчетных уравнений химического процесса входит ряд переменных время контакта, температура потока на входе в реактор и температура теплоносителя, скорость потока, диаметр зерна катализатора и т. д., значения которых можно изменять в более или менее широких пределах. Приступая к проектированию химического реактора, необходимо выбрать значения этих переменных так, чтобы добиться наилучшего результата процесса. Число и номенклатура варьируемых пере менных определяются принятым типом реактора и его схемой. Последняя также должна быть выбрана оптимальной, а этого в большинстве случаев можно добиться только путем сравнения наилучших результатов процесса, достижимых в реакторах различных типов. [c.365]

Из приведенных примеров видно, что один и тот же процесс можно осуществить в реакторах различных типов. Выбор оптимальной технологической схемы реактора является сложной задачей, включающей оптимизацию каждой из возможных схем реактора п сравнение их друг с другом. [c.29]

Нами с учетом указанных выше требований определена (табл. 17) интенсивность битумных реакторов различных типов. Сравнения даны при одинаковых условиях, а именно сырье — гудрон из смеси татарских нефтей с температурой размягчения 38°С окисление производится до получения битума БНД-60/90, имеющего температуру размягчения 49 °С (подъем температуры размягчения А/ = 11 °С). В скобках указаны значения размеров испарителя и интенсивности с учетом его объема и полного объема реактора вместе с каркасом. В знаменателе указаны величины удельного расхода воздуха при окислении смеси гудрона с крекинг-остатком в соотношении 2 1. [c.249]

Для сравнения в табл. 8.14 и 8.15 представлены основные характеристики реакторов различных типов и типичный состав продуктов синтеза. На основании приведенных данных можно сделать вывод, что дальнейшее повышение производительности [c.304]

В книге рассмотрены важнейшие понятия химической кинетики. Изложены основы теории реакторов различных типов (периодического и непрерывного действия, колонных каскадов). Описаны реакторы с твердой фазой (неподвижным и псевдоожиженным слоем катализатора). Рассмотрены случаи протекания в аппаратах реакций, сопровождаемых абсорбцией и экстракцией. Приведены методы расчета реакторов с мешалками (аппараты идеального смешения) и трубчатых реакторов (аппараты идеального вытеснения). Даны сравнение реакторных установок и рекомендации по выбору реакторов. Во втором издании книги (первое издание вышло в 1968 г.) более подробно рассмотрены вопросы моделирования и оптимизации реакторов. [c.4]

В предыдущей главе мы рассматривали, главным образом, вопрос о ТОМ, как рассчитать концентрации реагентов и температуру в любой точке реактора определенного типа, исходя из известных закономерностей кинетики процесса (как истинно химической, так и диффузионной), гидродинамики потока, характеристик теплопередачи и пр. Такая постановка задачи, однако, еще не исчерпывает проблемы расчета химических реакторов. В любое из расчетных уравнений входит ряд переменных, таких как время контакта, температура потока на входе в реактор и температура теплоносителя, скорость потока, диаметр зерна катализатора и т. д., — значения которых могут варьироваться в более или менее широких пределах. Приступая к проектированию химического реактора, мы должны выбрать значения этих переменных так, чтобы добиться наилучшего результата процесса. Далее, число и номенклатура варьируемых переменных определяются принятым типом реактора и его схемой. Последняя также должна быть выбрана оптимальной, а этого в большинстве случаев можно добиться только путем сравнения наилучших результатов процесса, достижимых в реакторах различных типов. [c.235]

В последнее время благодаря ряду преимуществ по сравнению с другими типами печей для огневого обезвреживания сточных вод все более широко используются циклонные реакторы различных типов вертикальные или [c.123]

Рис. 1Х-2. Графическое сравнение работы реакторов различных типов.

Таким образом, степень использования объема тем больше, чем больше диаметр труб у эквивалентного реактора с внутренним, заполнением. Рассчитанные по Вирту параметры важны при сравнении различных типов реакторов. [c.255]

Сравнение эффективности пользования понятиями действительного времени пребывания и условного времени пребывания при расчете реакторов. Две введенные выше характеристики — действительное время пребывания t и условное время пребывания т можно определить, как показано в табл. 18, совместным рассмотрением уравнений материального баланса и кинетических уравнений процесса. Общие и частные формы этих уравнений приведены в табл. 18 для различных типов реакторов. [c.122]

Основными факторами сравнения химических реакторов, определяющими выбор типа аппарата, являются кинетика химической реакции, отношение порядков основной и побочных реакций, а также распределение времени пребывания реагентов, концентраций и температур в реакционном объеме. Эти факторы в различных типах реакторов могут по-разному влиять на степень превращения реагентов, избирательность их химического превращения, себестоимость получаемого продукта. Одной из важнейших характеристик реактора является его удельная производительность, непосредственно связанная с кинетикой химического процесса и типом аппарата. [c.178]

Использование в этих процессах тепла атомных реакторов имеет безусловную перспективу. Газификация угля является одним из первых крупнотоннажных химических процессов, которые стали объектом для использования тепла атомного реактора [635, 636]. Газификация угля с естественной влажностью, без сушки и брикетирования, дает возможность обойтись без подвода пара и газифицировать угольные шламы, получаемые при гидравлической добыче. Газификация угля с использованием тепла атомного реактора привлекательна и тем несомненным технологическим преимуществом, что, как видно из рис. 8.25, газогенератор для использования тепла может быть любого типа, причем возможно использование твердого горючего различных видов. Что же касается оборудования для улавливания золы, смолы, конверсии оксида углерода, очистки газа от диоксида углерода, то оно может быть однотипным при использовании различного типа газогенераторов. Как видно из схемы, представленной на рис. 8.25, вся аппаратура и мащины, касающиеся конверсии оксида углерода, очистки газа, его разделения и компрессии не требуют никаких технических корректив по сравнению с ныне принятыми в промыщленности. [c.433]

Сравнение различных типов реакторов в условиях дезактивации [c.6]

СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ РЕАКТОРОВ В УСЛОВИЯХ ДЕЗАКТИВАЦИИ [c.183]

Несмотря на то что О. Левеншпиль [8.1] разработал методы, с помощью которых могут быть получены константы скорости процесса дезактивации в различных типах реакторов, сравнение различных типов реакторов по характеристикам работы им не проводилось. Анализ был ограничен условиями, в которых процесс дезактивации либо не зависел от концентрации в газовой фазе, либо протекал при постоянной концентрации источника дезактивации. Первый из этих процессов соответствует только термическому спеканию и, следовательно, имеет ограниченное приложение, потому что эти процессы протекают очень медленно и трудно получить точные лабораторные данные для больших времен спекания. В [8.1] были рассмотрены периодический реактор идеального перемешивания и реактор идеального вытеснения. [c.183]

Как отмечено выше, в работе [8.4] проведено сравнение реакторов с неподвижным, псевдоожиженным и движущимся слоем для случая реакций крекинга при использовании экспоненциальной функции активности. Для реакций крекинга порядок реакции обычно принимается равным двум при использовании этого значения в [8.4] получены зависимости, по которым можно провести сравнение этих трех типов реакторов. На рис. 8.1 графически представлено отношение конверсий в неподвижном и в движущемся слоях в зависимости от параметра В для различных степеней дезактивации катализатора, определяемых значениями параметра дезактивации А,. Параметр В в значительной степени является мерой глубины реакции, так как он соответствует отношению удельной скорости реакции к времени пребывания потока газа или пара. Рис. 8.1 показывает, что при любых условиях дезактивации катализатора движущиеся слои дают более высокую степень конверсии, чем неподвижные слои, что можно ожидать, принимая во внимание различные времена пребывания катализатора в этих двух типах реакторов. Однако следует помнить, что этот вывод предполагает, что катализатор в движущемся слое всегда полностью регенерируется перед его возвратом в реактор это не всегда может осуществляться на [c.187]

Сравнение различных типов реакторов может базироваться на двух, основных критериях — технологическом и экономическом. Реакторы с теплообменом через стенку обладают тем преимуществом, что обеспечивают более равномерное поддержание температурных условий во всем слое катализатора. Поэтому такие реакторы целесообразно применять для процессов, чувствительных к колебаниям температуры. Вместе с тем использование аппаратов [c.128]

Идеальный подход заключается в установлении полного химического механизма процесса, значений элементарных констант и энергий активации элементарных стадий. Влияния увеличения вязкости и неоднородности среды могут быть теоретически учтены на основе теории клетки, гель-эффекта или гетерогенной полимеризации. Кинетическая модель используется, чтобы установить истинный механизм процесса. Далее, моделирование на ЭВМ применяется для сравнения различных типов реакторов и способов проведения процесса (фазового состояния реагентов), чтобы выбрать тип реактора и способ, обеспечивающий максимальные производительность и выход полимера с желаемой структурой. [c.267]

Сравнение различных типов реакторов, работающих в изотермическом режиме [c.296]

Сравнение различных типов реакторов. Как подчеркивалось, большинство лабораторных поисковых исследований по синтезу полимеров выполняется в реакторах периодического действия, поскольку организация непрерывного процесса в лаборатории связана обычно с большими техническими трудностями. Поэтому проблема обоснования оптимальной конструкции и типа реактора всегда очень остро встает при планировании технологических разработок. При выборе конкретного типа и конфигурации реактора следует учитывать кинетический механизм процесса изменение вязкости среды по ходу процесса фазовые превращения в ходе процесса условия смешения условия теплоотвода давление в системе [c.143]

Сравнение различных типов реакторов может базироваться на двух основных критериях — технологическом и экономическом. Реакторы с теплообменом через стенку обладают тем преимуществом, что обеспечивают более равномерную температуру во всем слое катализатора. Такие реакторы целесообразно применять для процессов, чувствительных к колебаниям температуры. Вместе с тем использование аппаратов этого типа очень затруднено в случае агрессивности реакционной среды по отношению к материалу аппарата. Необходимость осуществления теплообмена не допускает использования антикоррозионных защитных покрытий. Поэтому для изготовления таких реакторов приходится применять дорогостоящие специальные стали или цветные металлы. Этих трудностей нет, разумеется, в аппаратах, где теплообмен происходит при непосредственном контакте газов с катализатором. [c.93]

Присутствие свободной серной кислоты резко уменьшает растворимость сульфата кальция в фосфорной кислоте. При избытке окиси кальция по отношению к 50з кристаллизация гипса несколько замедляется по сравнению с растворами, содержащими свободную серную кислоту. Во всех случаях осаждение гипса ускоряется в присутствии затравки (пересыщение по гипсу снижается до нуля за 1,5—-2 часа). В практических условиях можно избежать пересыщения, если вести процесс без резких концентрационных и температурных колебаний. Для успешного отделения фосфорной кислоты от осадка (фильтрование, декантация, промывка) необходимо образование возможно более крупных и изометрических кристаллов сульфата кальция. Из трех форм кристаллов гипса (рис. 233) наиболее приемлема форма в. Установлены во-82 условия получения хорошо фильтрующихся осадков сульфата кальция в процессе экстракции. Степень пересыщения жидкой фазы сульфата кальция при разложении фосфатов должна поддерживаться не выше 0,2—0,5. Низкая степень пересыщения достигается прежде всего непрерывным ведением процесса (рис. 234). Чем больше относительный реакционный объем раствора ( ли чем больше продолжительность взаимодействия реагентов), тем крупнее и однороднее получаются кристаллы. Опытом установлена продолжительность пребывания пульпы в реакторах для различных типов фосфатного сырья 4—7 час. 8з-ю,4 э м [c.607]

В главе II рассматривается материальный баланс применительно к различным основным типам реакторов, работающих в изотермических условиях. Описанные типы реакторов являются модельными, но они, однако, близки к промышленным аппаратам. Различие свойств этих реакторов демонстрируется сравнением степени превращения в них, производительности, селективности и выхода. [c.12]

Сравнение между собой различных методов, рассмотренных в настоящей главе, с точки зрения упоминавшихся различных критериев, приведено в табл. 35, которая подводит итог опубликованной информации о типах реакторов-газификаторов, рабочих средах, их температурах и давлениях для шести процессов, которые доведены до стадии пилотных установок. Табл. 35 характеризует также качество газа в зависимости от условий производства и вида перерабатываемого угля. [c.173]

Лекпия 20. Реактор идеального смешения периодический Лекпия 21. Реактор идеального вытеснения Лекпия 22. Реактор идеального смешения непрерывный Лекпия 23. Сравнение реакторов различных типов. [c.343]

Подходящий реактор и режим процесса (периодический или непрерывный) выбирают в результате совместного рассмотрения след, вопросов а) влияние параметров процесса (скорости потоков, распределения времен пребывания, градиента темп-р и концентраций реагентов, давления) на кинетику полимеризации и характеристику продукта в реакторах различного типа б) условия регулирования параметров процесса в реакторах различного типа с учетом физич. и теплофизич. свойств среды в) сравнение экономич. показателей процесса. [c.447]

Селективности, достигаемые в реакторах различных типов в зависимости от величин х и I/ при отношении констант скоростей kjkz= 1, показаны на рис. III. 57. Очевидно, что с увеличением конверсии X селективность уменьшается в обоих типах реакторов, оставаясь всегда меньшей в реакторе полного смешения (рис. III. 57, а) по сравнению с реактором полного вытеснения пример, при X = 0,6 селективность соответственно равна 0,4 и 0,61). Следовательно, для проведения таких реакций предпочтительнее пользоваться реакторами полного вытеснения. [c.132]

Кинетические исследования проводились на лабр заторном реакторе импульсного типа в интервале температур от 550 до 750"С, в плотном слое различных каталшаторов. В качестве сырья использовали технический пропан с примесями этана и пропана. Для сравнения провели гомогенный пиролиз в пустом реакторе при идентичных условиях. [c.35]

Проточные реакторы, которые не работают изотермически и адиабатически, называются псевдоизотермическими. Вследствие того, что реакционные условия обычно не могут быть рассчитаны математически, этот тип реактора мало полезен для составления рабочего уравнения. Тем не менее он полезен для контроля и для быстрых сравнений между различными катализаторами. Как правило, невозможно использовать информацию, полученную на реакторах этого типа, для целей масштабного перехода. Реакторы обычно ра-.ботают так вследствие ограничений в теплопередаче, которые происходят при реакциях с высоким тепловым эффектом. Изотермический режим невозможен в этих случаях, так как, чтобы достичь большого отношения поверхности к объему, необходимо ограничение диаметра конвертора ниже практически допустимого предела. [c.57]

В настоящее время нефтеперерабатывающая промышленность СССР располагает различными технологическими аппаратами для непрерывного окисления битумного сырья трубчатыми реакторами, реакторами бескомпрессорного действия, пустотелыми реакторами, колонного типа. Эти установки обладают рядом технологических преимуществ по сравнению с кубовыми они компактны, менее металлоемки,, высокопроизводительны, легко поддаются автоматизации. Они позволяют интенсифицировать процесс и значительно улучшить качество получаемых итумов за счет увеличения поверхности контакта реагирующих фаз и малого времени пребывания окисляемого продукта в зоне реакции. [c.17]

Как следует из табл. 8.10, высокотемпературные термохимические процессы более эффективны, чем электролиз, рю при низких температурах теплоносителя на входе в цикл это преимущество становится сомнительным по сравнению с электролизом высокой эффективности. Из табл. 8.10 ясно, какого потенциала необходимо тепло для успешного развития термохимии. В этой связи в табл. 8.8 [598] перечисляются различного типа атомные реакторы и те температуры теплоносителя, при которых идет процесс на современном уровне развития техники и на уровне техники будущего. Как видно из этой таблицы, даже атомный реактор LMFBR не является лучшим вариантом в качестве источника тепла, поэтому необходима дальнейшая разработка атомных реакторов типа HTGR и UHTGR. [c.406]

Обычно уран считают редким элементом, хотя в действительности он достаточно широко распространен. Но месторождения с высоким содержанием урана встречаются очень редко. Нахождение урана в природе, извлечение его из руд, производство металлического урана и его соединений рассматриваются в гл. 8. Все изотопы урана, имеющие массовые числа в пределах от 227 до 240, радиоактивны. Из них лишь и имеют достаточно большие периоды полураспада, поэтому эти изотопы используются для приготовления тепловыделяющих элементов. Природный уран состоит почти полностью из и содержит еще лишь два изотопа, (0,72%) и (0,0058%). Присутствие являющегося одним из продуктов распада объясняется установившимся между этими двумя изотопами вековым равновесием. Уран, регенерируемый после использования его в атомных реакторах, содержит заметное количество образующегося при захвате изотопом нейтрона. Естественный уран разделяется методом газовой диффузии (см. разделы 13.2 и 13.3) на обогащенный уран, который содержит изотопа больше, чем природный уран, и на обедненный ураи, содержаший меньшие, по сравнению с природным ураном, коицентращги изотопа Для удовлетворения нужд различных типов реакторов требуется уран с любым содержанием игз5 от 0,72 (природный) до более чем 90% (полностью обогащенный). Уран, поступающий с газодпффузнонных заводов, несколько загрязнен изотопом поскольку [c.107]

Величина удельной производительности реактора связана непосредственно с кинетикой химического процесса и типом реактора. Для различных типов химических реакторов эта характеристика неодинакова. Сравнение непрерывнодействующего реактора и реактора периодического действия показывает, что для достижения одной и той же величины удельной производительности и аппаратах требуется разное время. В последнем случае к чистому времени химического процесса т необходимо добавить, дополнительное время То, связанное с периодичностью процесса и непроизводительными затратами времени (загрузка, выгрузка, охлаждение, разогрев и др.). Влияние дополнительного времени сильнее всего проявляется при проведении быстрых химических превращений, что делает явно невыгодным использование в этом случае периодического реактора. Однако для реакций, протека19-щих медленно и в малом объеме, реакторы периодического действия распространены достаточно широко. [c.495]

Сравнение реакторов с различными гидродинамическими и температурными режимами. Сравнение реакторов производят путем анализа уравнения общей скорости процесса (111.26). Таким способом можно выбрать необхолимый тип реактора для конкретного процесса. При выборе следует учитывать, что реакторы смешения работают в изотермических условиях, а в реакторах вытеснения, как правило, адиабатический или политермический режим. При этом повышение температуры в реакторе М — определяется уравнением адиа- [c.88]

Исследование реакторов для систем газ—жидкость с целью их эасчета и проектирования ведется в следующих направлениях 10] изучение механизма и скорости процесса массопередачи, осложненного химической реакцией моделирование структуры потоков двухфазной системы оценка влияния продольного перемешивания на эффективность реакторов определение межфазной поверхности, удерживающей способности, перепада давления. Важным вопросом является выбор типа реактора. Сравнение коэффициентов массоотдачи по жидкой фазе для систем газ—жидкость в различных реакторах приведено в табл. 4.1 [10]. [c.83]

Хотя выще гидрокрекинг рассматривался нами только как двухстадийный процесс, его можно осуществить и в одну и в две стадии, но условия реакции на каждой стадии могут быть различными. Со светлыми дистиллятами процесс можно вести в одну стадию. Если сырье становится темнее, т.е. содержит больше серы, азота и ароматических соединений, то лучще уменьшить их количество на первой стадии, а процесс гидрокрекинга вести на второй. Сероводород и аммиак, образующиеся на первой стадии, могут быть не столь сильными ядами для катализатора второй стадии по сравнению с теми соединениями серы и азота, которые присутствуют в исходном сьфье, и процесс может быть построен так, что обрабатываемое сьфье проходит через реакторы первой и второй стадии без отделения НзЗ и N113 (которое стоит очень дорого). Такой способ применим при использовании в качестве катализатора И на декатионированном цеолите типа . [c.267]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология