Реакторы. также Контактные с неподвижными слоями

В контактных реакторах с неподвижным слоем катализатора условия полного вытеснения выполняются только частично. Несмотря на то, что скорость имеет близкий к плоскому профиль, возможно появление значительной разности температур, а также концентраций в поперечном сечении аппарата. [c.296]

Первые установки каталитического крекинга представляли собой реакторы с неподвижным слоем катализатора. Сквозь слой катализатора были пропущены трубки, по которым циркулировали расплавленные соли. Вследствие непрерывного осаждения продуктов коксообразования на поверхности катализатора рабочий период между регенерациями составлял 10 мин, причем в течение этого периода выход продукта постоянно падал. В результате установка для фракционного разделения продуктов крекинга работала также периодически, а следовательно, неэффективно. Непрерывное течение процесса при периодическом режиме работы отдельных реакторов и- необходимая производственная мощность достигались созданием контактного узла, состоящего из двенадцати, аппаратов. С целью равномерного распределения сырья по всем реакторам исходная смесь подавалась в установку в виде паров. По мере старения катализатора и снижения активности производительность установки падала. [c.44]

Главным недостатком взвешенного слоя по сравнению с неподвижным является снижение движущей силы процесса вследствие более полного перемешивания газа, а также из-за прохождения части газа через слой в виде крупных пузырей. Как было показано, снижение движущей силы пропорционально степеии превращения в данном слое она сильно снижается при высокой степени превращения в одном слое (см. гл. II). Применение многослойных аппаратов позволяет сблизить движущую силу процесса в аппаратах со взвешенным и неподвижным катализатором и одновременно приблизить температурный режим к оптимальному. Для некоторого снижения степени перемешивания и разбивания крупных пузырей помещают во взвешенном слое насадки различных видов. Однако это усложняет конструкцию реактора. Другой недостаток — истирание зерен катализатора, особенно острых углов и ребер. Для взвешенного слоя необходимы высокопрочные, износоустойчивые, мелкозернистые контактные массы, те же контактные массы, которые используются в неподвижном слое, как правило, не применимы. [c.247]

Условия проведения процесса. Процесс окисления этилена в неподвижном слое катализатора обычно проводится в трубчатом аппарате, причем через трубки, заполненные катализатором, пропускается реакционная газовая смесь, а выделяющееся тепло снимается теплоносителем, находящимся в меж-трубном пространстве. В первые годы разработки процесса, когда катализатор еще не формовали, а применяли в виде порошка, нанесенного на стенки реактора, контактные трубки имели щелевую формуй . Были предложены также реакторы с концентрически расположенными трубками в таких реакторах катализатор загружали в кольцевое пространство между трубками. [c.232]

Пропускание потока газа или жидкости через неподвижный слой кусков или гранул твердого материала, лежащего на колосниках или решетках. При этом происходит фильтрация газа или жидкости и потому такой слой называется фильтрующим. Аппараты с фильтрующим слоем, как правило, просты по устройству, надежны в работе и широко распространены в промышленности. К, основным типам аппаратов, работающих по принципу фильтрующего слоя, относятся колосниковые топки, шахтные и камерные печи, а также контактные аппараты. В реакторах фильтрующего слоя отсутствует интенсивное перемешивание и кинетические кривые имеют монотонный характер (см. рис. 13), а скорость процесса может быть определена по уравнениям (П1.24) — (П1.27). [c.63]

Термостойкость катализатора в течение длительного времени при температурах эксплуатации имеет особенно большое значение для реакторов с неподвижным катализатором, где температура неизбежно изменяется в значительных пределах. Режим кипящего слоя близок к изотермическому, но и в этих условиях катализатор должен обладать соответствующей термостойкостью. При высоких температурах в контактной массе могут происходить химические процессы рекристаллизации [32, 57] с образованием неактивных кристаллов, а также огрубление структуры зерен без изменения химического состава кристаллов, уменьшение их удельной поверхности и даже спекание. Это типичные причины снижения активности катализатора. [c.62]

Рассмотрены вопросы устойчивости и автотермичности реакторов, расчета оптимальных режимов. В качестве примеров для изучения взяты реакторы с неподвижным слоем, прежде всего реакторы для синтеза аммиака и окисления двуокиси серы, играющие наиболее важную роль в химической промышленности. Приведены также расчеты реакторов с псевдоожиженным слоем (основы теории псевдоожил ення являются предметом ряда специальных монографий и здесь не излагаются). Из контактных аппаратов других типов приведены колонны Кёлбела с катализатором, суспендированным в жидкости. В книге не рассматривались реакции, осуществляющиеся в жидкой фазе с взвешенным в ней катализатором. В конце книги кратко излагаются вопросы оптимизации реакторов, а также применения электронно-вычислительных и аналоговых машин. [c.10]

Методика. Исследование скорости дегидрирования бутана проводилось на установке проточного типа с неподвижным слоем катализатора, состоявшей из вертикальной электропечи с кварцевым реактором диаметром 2 мм, систем подачи и замера газовых потоков, а также системы для замера и регулирования температуры. В реактор загружали 3—10 мл катализатора с размером частиц около 0,7 мм. Применялся бутан чистотой 99,2—99,6%. Температура в середине слоя катализатора поддерживалась с точностью 1°. Было найдено [14], что в условиях опытов активность катализаторов достигает максимальной величины спустя 4—10 мин от начала подачи бутана и далее остается постоянной в течение 15—20 мин. Поэтому во всех опытах в первые 10 мин газ выбрасывался в атмосферу, а общая длительность дегидрирования составляла 20—25 мин. Регенерация катализатора после каждого опыта проводилась воздухом при строго постоянных условиях (650 С). Снижение начального давления бутана достигалось разбавлением его очищенным азотом. Выходы бутилена, избирательность и коэффициент увеличения объема газа рассчитывались по составу полученного контактного газа. Образующийся уголь в расчетах не принимался во внимание, что практически не сказывается на величине выходов за цикл, но приводит к небольшому завышению избирательности (не более, чем 1 отн.%). При таком расчете отклонение избирательности от 1 вызывается только крекингом и, следовательно, по этой величине избирательности легко рассчитать скорость крекинга. В расчетах принимается, что исходный бутан содержит 100% н - С4Н1д, а под содержанием н - С4Нд фактически понимается сумма н - С4Н8 и [c.72]

Аппараты со взвешенным (кипящим, псевдоожи-женным) слоем катализатора применяют взамен аппаратов с фильтрующим слоем. Принцип взвешенного слоя устраняет перечисленные недостатки и позволяет значительно упростить конструкцию контактных аппаратов. В аппаратах со взвешенным слоем применяется обычно мелкозернистый катализатор с диаметром частиц 0,1—2 мм. Взвешенный слой мелких частиц катализатора образуется в газовом (или жидком) потоке реагирующих веществ. Для этого газ пропускают снизу вверх через решетку, на которой находится катализатор, с такой скоростью, чтобы частицы катализатора пришли в движение и весь слой перешел из неподвижного во взвешенное состояние. Во взвешенном слое зерна катализатора передвигаются во всех направлениях, совершая линейное и вихревые движения, в результате ускоряется диффузия реагентов из ядра, потока к частицам катализатора. Внешний вид слоя напоминает кипящую жидкость. Он также пронизан пузырями газа, откуда и произошло название кипящий слой. Взвешенный слой обладает свойством текучести подобно жидкости. По степени перемешивания твердой фазы взвешенный слой в аппаратах малых размеров может приблил<ать-ся к модели полного перемешивания. Температурный режим в каталитических реакторах с кипящим слоем катализатора — изотермический. [c.245]