Исследование работы жидкофазных реакторов

Инструкция к лабораторной работе Исследование работы жидкофазных реакторов [c.257]

Цель настоящей работы - показать эффективность гидравлического моделирования на примере исследования и устранения поперечной неравномерности простейшего жидкофазного реактора непрерывного действия. Пусть лабораторными исследованиями установлено, что для проведения некоторой гомогенной реакции в жидкой фазе требуется некоторое время Т Расход жидкости задан. Тогда инженер найдет, что необходимый объём аппарата составит , [c.564]

Экспериментально найденные на лабораторной установке оптимальные условия работы катализатора можно непосредственно перенести на аппарат большого масштаба лишь в том случае, когда они определены для условий, очень близких к промышленным. Примером может послужить исследование хода процесса в трубке промышленных размеров на катализаторе обычной степени дисперсности с целью поиска оптимальных значений температуры реакции, скорости потока и пр. Эффективный поиск должен осуществляться с помощью статистических методов направленного движения к оптимальному режиму [1, 2]. Этот поиск должен быть более детальным, чем при первоначальном подборе катализатора. Результаты эксперимента поставленного по такой методике, могут быть непосредственно перенесены на промышленный трубчатый реактор. Это же имеет место при поиске оптимального режима в жидкофазных проточных реакторах идеального смешения. [c.400]

Заканчивая краткое рассмотрение общих сведений по прикладной макрокинетике сложных гидрогенизационных процессов в нефтепереработке, нужно еще раз подчеркнуть особые трудности макрокинетического анализа сложных модификаций жидкофазного гидрокрекинга с плавающими порошкообразными катализаторами. Вследствие исключительной трудности четкого математического описания и расчета жидкофазных гидрогенизационных процессов на основе результатов лабораторных (или пилотных) исследований ранее использовали эмпирические переходные коэффициенты от лабораторных (пилотных) масштабов работ к заводским [4, 90]. В последнее время [22, 24, 91—93] кинетику химических процессов, осложненных в заводских реакторах наличием диффузии и теплопередачи, начали изучать с применением математических методов [33, 91—93], Такое математическое моделирование пока, к сожалению, практически применимо лишь для простейших процессов типа сернокислотного катализа. Исследования кинетики необходимо проводить в строго определенных условиях, полностью исключающих влияние гидродинамических факторов и гарантирующих изотермичность процесса. Такие условия обеспечиваются, наприме >, при применении проточно-циркуляционного метода [94]. Довольно точные данные о кинетике в некоторых случаях можно получить и по более простой методике при частичном разбавлении исходного сырья продуктами реакции [61, 71] однако полная изотермичность зоны катализа при этом не гарантируется. [c.163]

Применение безградиентных (дифференциальных) реакторов при исследовании жидкофазных реакций сохраняет все те же преимущества, что и в газофазных процессах. При работе в жидкой фазе с суспендированным катализатором ие требуется применения внешнего контура циркуляции и схема установки сильно упрощается. На рис. VHI. 16 приведен схематический чертеж установки с безградиентным реактором, применявшейся для изучения кинетики жидкофазного восстановления нитросоединений водородом на суспендированном катализаторе при давлениях порядка 150 атм. Схема установки ясна из чертежа. [c.362]

Позже в Институте химической физики АН СССР было показано наличие зависимости кинетики жидкофазного окисления углеводородов и спиртов от природы стенок реакторов и установлен радикально-цепной механизм этих реакций. Авторы этих работ также объяснили свои результаты на базе гетеро-генно-гомогенной схемы [12]. Аналогичные выводы сделаны и во многих других исследованиях, выполненных в ряде советских и зарубежных лабораторий. [c.37]

При использовании констант скоростей для проектного расчета реактора, в особенности констант скоростей, взятых из технической литературы, следует остерегаться еще одной опасности — ошибочного представления об их независимости от концентрации. Академические исследования, по вполне основательным причинам, обычно проводят на чрезвычайно разбавленных растворах. При мольной концентрации порядка 10 воздействие продуктов изучаемой реакции на растворяющую способность среды, составляющей основную часть системы, по всей вероятности, незначительно. Но если, не проверив эти кинетические данные, использовать их в проектном расчете реактора непрерывного действия, обеспечивающего высокие степени превращения, это может привести к серьезным ошибкам. Как будет видно из рассматриваемых дальше характеристик реакторов различных типов, широко используемые в промышленности реакторы непрерывного действия с перемешивающим устройством обычно работают при постоянной концентрации реагентов, соответствующей почти 100 Ь-ному превращению в продукты. В таком случае среда жидкофазной реакции [c.227]

Все уравнения, рассмотренные до сих пор в этой главе, относились к случаям протекания жидкофазных и газофазных реакций в сосудах постоянного объема. При кинетических исследованиях обычно работают именно в этих условиях. Однако в некоторых случаях гораздо удобнее реакционную смесь пропускать через реакционный сосуд, обычно называемый реактором. Это неизбежно, например, в тех случаях, когда желательно изучить реакцию при очень низких давлениях и концентрациях, так как проточная система дает возможность пропускать струю реагентов через реактор в течение значительного промежутка времени и накопить измеримое количество продукта реакции. Стру-гвые системы используются также для исследования очень быстрых реакций для этой цели разработаны удобные методы, например так называемый метод остановленной струи , в котором струя реагентов внезапно останавливается и немедленно п осле остановки регистрируется изменение концентрации компонентов во времени. [c.34]

Данные об алкилировании йзопарафинов на цеолитах ограничиваются в основном несколькими сообщениями сотрудников компании Sun Oil, изучавших каталитическую активность редкоземельных форм цеолита Y, и патентными заявками [78—83]. В компании Sun Oil проведены исследования жидкофазного алкилирования в реакторе с перемешиванием при периодическом и непрерывном режиме работы. Результаты, приведенные в табл. 13-25, показывают, что состав алкилата, полученного на цеолитном катализаторе, близок к составу алкилата, полученного при сернокислотном алкилировании. И в том И в другом случае это насыщенные углеводороды с 5—9 атомами углерода в цепи, причем преобладают изомеры Сд. Как видно из данных табл. 13-25, продукты взаимодействия изобутана и бутеНа-2, проведенного в гомогенных й гетерогенных условиях, различаются в основ-. ном содержанием 2,2,4-триметилпентана в цеолитном алкилате оно понижено. [c.402]

Прежде чем рассматривать конкретные экспериментальные методики проведения кинетических исследований, следует вернуться к особенностям жидкофазных процессов, учет которых необходим при исследованиях кинетики этих реакций. Сюда относятся очень низкие коэффициенты внутренней диффузии в порах катализатора для жидких сред и высокая теплоемкость жидкостей и соответственно высокий коэффициент теплопередачи от зерна катализатора в реакционную среду. Первая особенность заставляет работать с катализатором достаточно мелкого зернения и строго контролировать влияние размера зерна на кинетику реакции, чтобы избавиться от внутридиффузнонного торможения. Вторая особенность облегчает использование проточных трубчатых интегральных реакторов, поскольку исключается опасность возникновения тепловых градиентов по сечению реактора. Однако при этом должна быть проверена интенсивность обратного смешения из-за тепловой конвекции. Наконец, в практическом плане при разработке аппаратуры приходится учитывать тот факт, что многие каталитические реакции проводятся при температурах выше точки кипения жидкости и, следовательно, при повышенном давлении. [c.197]