Перенос тепла через стенку реактора

Другие проблемы возникают при исследовании реакторов с неподвижным слоем мелких частиц катализатора. Профиль скоростей становится при этом более однородным, однако вследствие нерегулярности упаковки слоя возможно образование каналов со сравнительно высокой скоростью потока. В то же время обтекание потоком твердых частиц приводит к довольно интенсивному поперечному и некоторому продольному перемешиванию потока. Дополнительно к проблемам теплопередачи через стенку трубы в этом случае возникают проблемы, связанные с переносом тепла от потока к поверхности твердых частиц и внутри зерен катализатора (см. главу VI). Здесь мы будем предполагать, что имеется квазигомогенное кинетическое выражение для скорости реакции, отнесенной к единице объема реактора, которым можно пользоваться при расчетах. [c.255]

Повышенные температуры могут также ослаблять конструкционные материалы, в результате чего оборудование деформируется и иногда даже разрушается. В случае эндотермических реакций существует проблема переноса тепла через стенки реактора к реагентам, находящимся внутри аппарата. Все это обычно означает, что обжиг следует проводить чрезвычайно осторожно, а в некоторых случаях пламя нужно использовать крайне осмотрительно во избежание образования окалины или истирания металла. В окислительном пламени окалина образуется очень часто. В результате такой обработки металл слегка окисляется, что и ведет к образованию окалины и отслаиванию. металла. [c.134]

ПЕРЕНОС ТЕПЛА ЧЕРЕЗ СТЕНКУ РЕАКТОРА [c.226]

Анализ неизотермических систем, в которых потери тепла могут определяться либо тепловым излучением, либо переносом через стенку реактора, был также проведен в работе [9.40]. Установлено, что тепловые потери через стенку реактора были намного более существенными, чем потери излучением между основным потоком газа и твердой фазой в реакторе. [c.246]

Если лимитирующей стадией процесса теплопередачи будет теплообмен между газом и теплоносителем через стенку реактора (трубки), а продольным переносом тепла и вещества можйо пренебречь, то изменение температуры и [c.157]

Поток, обусловленный теплопроводностью X(dtldy)u был заменен на а(4— w)- Из этого уравнения температура поверхности стенки ty, может быть вычислена, если известны температура входящего охладителя 4, температура ts в потоке снаружи пограничного слоя и коэффициент теплообмена а. Температура охладителя на пути через пористую стенку и температура в самом пористом материале могут быть определены путем расчета, аналогичного проделанному ранее для потока Кётте. Такой расчет был опубликован Л. Грином [Л. 188], который учел также тепловые источники, чтобы соблюсти условия, которые могут возникнуть в ядерных реакторах. Были также опубликованы вычисления, описывающие поток и процесс переноса тепла в трубах с пористыми стенками. Результаты были обобщены Эккертом и Доноге [Л. 189]. [c.380]

Реакторы с программированным тепловым режимом (неадиабатические). Некоторые реакции протекают в оптимальных условиях, если реактор фиксирует программу температур. Случай этот часто встречается при крекинге углеводородов, например, пропана в этилен и пропилен. Для проведения таких реакций обычно используют трубчатые реакторы с полным вытеснением. Так как рассматриваемые реакции являются эндотермическими, то, чтобы не снижать производительность реактора, пх проводят в адиабатическом режиме, с поперечным переносом тепла. Перенесенное через стенки тепло должно распределяться таким образом, чтобы создать увеличивающийся по длине реактора профиль температуры и компенсировать тем самым частичное снижение скорости реакции, возникающее вследствие уменьшения количества реагентов в ходе реакции (см. рис. П-ЗЗ). [c.63]

В полиэтилентерефталат. Реакция с умеренным тепловым эффектом проходит при высокой температуре, достигающей в конце процесса 265° С. Повышенная вязкость заставляет вести перемешивание так, чтобы стенки реактора, через которые происходит перенос тепла от слоя растворенных полимеров, постоянно очищались от образующейся пленки. [c.131]

Давление в рубашке реактора. Тепло, выделяемое при реакции, переносится от катализатора через стенки трубок реактора к кипящей в рубашке жидкости, обычно воде. Общей движущей силой теплопередачи является разность температур между слоем катализатора и охлаждающей жидкостью в рубашке. Если давление в рубашке возрастает, то повышается температура кипения охлаждающей жидкости, а скорость теплопередачи снижается. Это приводит к увеличению температуры катализатора. Таким образом, давление в рубашке реакто- [c.280]

Трудности появляются тогда, когда снижение давления при прохождении газа через слон катализатора становится значительным. Практически наиболее трудным является случай адиабатиче-скнх реакторов, в которых при прохождении смеси через слой катализатора скорость реакции изменяется вследствие изменений концентрации, температуры и давления. Еще более трудно вести расчет, если необходимо учитывать также перенос тепла через стенки. Эти задачи решаются с помощью метода конечных разностей, описанного при интегрировании дифференциальных уравнений теплового баланса (см. стр. 257). [c.293]

В промышленных реакторах в реакции участвуют две фазы и более. В реакторах, работающих на твердых катализаторах, кроме скорости протекания собственно реакции превращения должна быть обеспечена также скорость переноса реагирующих веществ между фазами. Все известные конструкции реакционных аппаратов по общности принципов работы подразделяются на реакторы полного смешения (периодического или непрерывного действия) и реакторы полного вытеснения. По способу теплообмена в реакционной зоне различают реакторы с тепло- бй-еном через стенку (перегородку) и непосредственно с катализатором (адиабатические реакторы). [c.253]

Во многих работах для получения ацетилена крекингом углеводородов нагрев газа ос>тцествляется при контакте с электрическим сопротивлением, по которому течет ток. Некоторые результаты, полученные недавно с помощью нагревателей пз карбида кремния, приведены на стр. 352. Этот метод нагрева позволяет точно контролировать температуру реакции или температурный профиль и поэтому имеет очевидные нреимзтцества ири лабораторных исследованиях. Эти же преимущества, если их оценивать должным образом, сказываются и лри промышленной реализации. Кроме того, используемая в процессе электрическая энергия имеет частоту сети и напряжение сети илп меньшее, и, таким образом, не требуется сложного и дорогого оборудования (например, выпрямителей, трансформаторов) необходимого для большинства процессов электрокрекинга. К сожалению не известно удовлетворительного материала, который мог бы быть использован для непрерывного нагрева углеводородов до температуры реакции. Использованные материалы или делаются хрупкими под действием высокой температуры (Р1 и ее сплавы), или образуют карбиды (Мо, Та, У). При высоких температурах некоторые материалы изменяют свои свойства (81С) или восстанавливаются водородом (окислы). Углеродистые материалы при контакте с углеводородами покрываются отложениями углерода, так как его образование в условиях крекинга является автокаталитическим процессом. Помимо изменения электрического сопротивления отложения углерода на поверхности реактора уменьшают эффективность переноса тепла к газу. Следовательно, для постоянной продолжительной работы греющее сопротивление не должно быть в контакте с реагирующим газом и, таким образом, нагрев должен осуществляться через стенку огнеупорного материала. Это, в свою очередь, вызывает большие [c.373]

В изотермических реакторах теплообмен через стенку считается идеальным в результате тепло, выделяемое (или поглощаемое) при протекании реакции, мгновенно отводится от реагирующей смеси (или, наоборот, подводится к ней), так что температура остается постоянной. Если температуру нельзя считать постоянной, то реактор является неизотермическим. Частным случаем неизотермических реакторов являются автотер-мические реакторы, т. е. такие аппараты, в которых отсутствует теплопередача через стенку. Эти реакторы часто называют адиабатическими, полагая, что происходящие в них процессы носят адиабатический характер. Однако, это будет верно лишь для закрытой системы, т. е. для реактора периодического действия. В реакторах же полунепрерывного и непрерывного действия массопередача сопровождается переносом определенного количества теплоты, что приводит к изменению энтропии реагирующей смеси и не дает возможности считать процессы в реакторе адиабатическими. [c.16]