также Реакторы с фильтрующими слоями

Основные уравнения химической кинетики, а также закономерности тепло- и массообмена не имеют существенных различий для реакторов с фильтрующим, кипящим (КС) или движущимся слоем катализатора. В кинетических уравнениях, характеризующих реакторы кипящего слоя, изменяются лишь абсолютные величины составляющих этих уравнений по сравнению с неподвижным слоем. Так, значения к во взвешенном слое могут увеличиться в 3—10 раз за счет изотермического режима в реакторе КС, по сравнению с адиабатическим в реакторе фильтрующего слоя, с одновременным увеличением эффективной (используемой) поверхности катализатора. Движущая сила процесса ДС в результате перемешивания в реакторе КС может значительно понизиться, по сравнению с реактором фильтрующего слоя, работающим в режиме, [c.113]

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]

В зависимости от технологической схемы сернокислотного завода (сжигание серы или переработка сульфидов металлов) пыль или окалина, попадая на катализатор, в различной степени забивает промежутки между таблетками. В процессе со сжиганием серы пыль образуется из загрязнений серы, при. разрушении фильтров расплавленной серы, растрескивании кирпича в камере сжигания и пленки окалины стальных аппаратов и труб, а также при вибрации слоя катализатора в ходе процесса [135]. На заводах, где производится сжигание серы, обычно нет системы очистки газов. Сернокислотные заводы, перерабатывающие газы обжига сульфидов меди, цинка или свинца, вынуждены иметь такие системы. Но никогда не удается добиться полного удаления пыли. Небольшое количество ее попадает в реактор и оседает в верхней части первого слоя катализатора. Некоторые специфические загрязнения, образующие субмикронные дымы, могут откладываться главным образом в следующих слоях катализатора с более низкой температурой. Часто так ведут себя мышьяк и свинец. [c.267]

Термостойкость в значительном диапазоне температур также имеет большее значение для реакторов с неподвижным катализатором. В кипящем слое режим близок к изотермическому перемешивание катализатора в слое и применение мелких зерен приводит к снятию локальных температурных градиентов как во всем слое, так и по радиусу зерна столь характерных для фильтрующего слоя. Однако требование термостойкости в течение длительного временя при эксплуатационных температурах остается и для катализаторов кипящего слоя. Рекристаллизация катализатора с образованием неактивных кристаллов, огрубение структуры зерен, уменьшение удельной поверхности их и даже спекание вследствие повышения температуры, все это типичные причины понижения активности катализаторов в производстве. [c.125]

Колонна работает в режиме противотока, поэтому эффективность ее намного выше, чем известных прямоточных аппаратов реакторов с пневматическим перемешиванием (пачуков), колонн с движущимся слоем (КДС) и др. В колоннах достигается значительно большая удельная и единичная производительность и во много раз меньшая загрузка сорбента, чем в фильтрах, а также обеспечивается возможность переработки растворов без предварительной их очистки от механических примесей [3, с. 21 7, с. 140 9, с. 161 10, с. 77 70, 80, 88—91]. [c.93]

Кинетические уравнения идеального вытеснения применяют для расчета однослойных, многослойных и трубчатых реакторов с фильтрующими слоями катализатора [2, 3, 5, 11—13, 32, 65—67], а также для реакторов с организованным (заторможенным) кипящим слоем [3, 68—69]. Реакторы с движущимся катализатором [2, 70— 72] и с потоком взвеси катализатора [9, 72] обычно рассчитывают также по формулам идеального вытеснения. Кроме того, формулы (11.35) — (II-41) применяют для расчета реакторов периодического действия. [c.46]

Кинетические уравнения идеального вытеснения применяют для расчета однослойных, многослойных и трубчатых реакторов с фильтрующими слоями катализатора [19, 31, 331, а также для [c.41]

Катализатор загружают одним слоем на подушку из фарфоровых шаров. Сверху в слой катализатора вставлены фильтры для улавливания продуктов коррозии. Фильтр представляет собой перфорированный цилиндр высотой 550 мм. Цилиндры равномерно размещают по сечению реактора. Верхние обрезы их защищены козырьками. Суммарная площадь свободного сечения цилиндров должна быть не менее 90 % площади сечения реактора. Температура в слое катализатора замеряется многозонной термопарой. Для гидроочистки дизельных топлив с высоким экзоэффектом применяется секционный реактор (рис. 75П). Катализатор загружают слоями. Газо-сырьевой поток направляют аксиально сверху вниз. В верхней части реактора также размещаются фильтры, но выше них монтируется распределительная тарелка для равномерного распределения жидкой фазы над слоем катализатора. На тарелке равномерно помещают переточные патрубки, сверху защищенные козырьками. Суммарная площадь патрубков должна быть не менее 90 % площади свободного сечения реактора. Для предотвращения сильного повышения температуры в слое катализатора в пространство между слоями подается охлаждающий поток газа. Под вводом хладагента размещается горизонтальная многоточечная термопара. [c.800]

Процессы с жидкими реагентами и твердым катализатором имеют весьма ограниченное применение. Реакторы для этих процессов, как и в случае газообразных реагентов, могут содержать катализатор в виде неподвижных стержней, кусков или зернистого фильтрующего слоя, взвешенного слоя и потока взвеси катализатора. Перемешивание катализатора с реагентами можно осуществлять также в баках или автоклавах с мешалками. [c.193]

Для удаления коллоидов в систему очистки был установлен специальный фильтрующий материал, разработанный для удаления мелкодисперсных и коллоидных частиц [10]. Это позволило снизить концентрацию алюминия с 9000 до 10 мкг/кг в контуре петлевой установки объёмом 18 м при высоте фильтрующего слоя 5 см и площади фильтрующей поверхности 0,07 м (диаметр фильтра 30 см). Вплоть до настоящего времени на реакторах РНЦ Курчатовский институт водный теплоноситель проходит очистку на этом фильтрующем материале, он также используется при очистке жидких радиоактивных отходов. [c.231]

В эксплуатации установок гидрокрекинга важным вопросом является предотвращение роста -перепада давления в стационарном слое катализатора в реакторах. Для борьбы с этим явлением рекомендуется периодически удалять из реактора верхний слой катализатора от 150 до 300 мм, а также устанавливать сменные фильтры на сырьевом потоке с размерами ячеек от 5 25 мк., [c.304]

Сопротивление фильтров и циклонов, установленных в реакторе кипящего слоя или непосредственно за ним, также играет существенную роль в поведении псевдоожиженной системы. Значительное увеличение сопротивления в ходе процесса (что характерно, в частности, для фильтров из спеченных металлических порошков) приводит к нарушению кипения, возрастанию давления в аппарате и возможным утечкам газа через системы подачи твердого материала, малейшие неплотности и т. п. [c.310]

В химической, металлургической, газоочистной и других отраслях промышленности, а также в энергетике, широко применяют контактные, фильтрующие и другие аппараты (каталитические реакторы, абсорберы, теплообменники, рукавные и зернистые фильтры, шахтные известковые печи и т. д.), основным рабочим элементом которых являются слои зернистых (кусковых), сыпучих или цементированных тел, тканевые или волокнистые рукава и т. п. [c.268]

Частицы неорганических веществ, поступающие в реактор. Попадание в катализатор прежде всего чешуек сульфида железа, а также других неорганических частиц — наиболее часто встречающаяся причина возникновения перепада давления. Для их улавливания используют корзинки в слое катализатора, предохранительные реакторы и фильтры для подаваемого сырья. На некоторых установках с успехом применялись жид- [c.128]

Нитробензол также можно гидрировать в паровой фазе в реакторе с кипящим слоем катализатора — восстановленной меди на оксидах алюминия или кремния. Такой реактор похож на аппарат, показанный на рис. 3, за исключением того, что его реакщюнное пространство больше в диаметре и короче. Катализатор отделяется от выходящего из реактора газового потока сначала в циклонном сепараторе, а затем с помощью мешочных фильтров. Тепло реакции отводится как большим избытком Нг, так и твердым катализатором. Реакцию проводят в следующих условиях [c.120]

Различными методами исследована гидродинамическая обстановка в реакторах с неподвижным слоем катализатора, а также внутренняя структура самого слоя. Предложен и применен новый метод изучения структуры зернистого слоя — рентгеновская томография, которая позволила выявить распределение частиц во внутренних сечениях. Псследования структуры слоя и распределения фильтрующегося потока показали, что возникновение локальных неоднородностей — горячих пятен однозначно определяется способом загрузки. Оценено влияние стенки реактора на температурный профиль и распределение скорости в слое. Ил. 6. Библиогр. 14. [c.173]

В реактор комплексообразования первой ступени 1 подается сырье и водный раствор карбамида, насыщенный при 35° С. Одновременно в реактор поступают раствор от промывки комплекса из вакуум-фильтра 3 и регенерированный раствор карбамида из отстойника 9. В реакторе поддерживается температура, близкая к температуре насыщения рабочего водного раствора карбамида (35° С) и несколько повышенная по сравнению с конечной температурой комплексообразования (27° С). Из реактора 1 реагирующая смесь перекачивается в реактор 2, где процесс завершается при 27° С. Смесь продуктов реакции (комплекс, водный раствор карбамида и раствор депарафината в метилизобутилкетоне) подается в вакуум-фильтр 3, куда также вводится метилизобутилкетон для промывки комплекса. Жидкая фаза из вакуум-фильтра поступает в разделитель 4. Верхний слой — раствор депарафинированного продукта в метилизобутилкетоне — смешивается с промывочной водой и направляется в водоотделитель 5, а из него — [c.151]

Проточный трубчатый реактор, заполненный зернами катализатора, является почти идеальным аппаратом для проведения гетерогенных каталитических реакций. Хотя теоретически неподвижный зернистый слой должен оказывать на инфильтруемый сквозь него поток выравнивающее действие, на практике равномерное распределения подвижной фильтрующей фазы является трудной технической проблемой. Речь идет о неоднородностях, масштаб которых соизмерим с размером аппарата, и связанных с неравномерной укладкой зерен, пристенными эффектами, а также с напряженным состоянием инфильтруемого слоя [1,2]. [c.8]

В — от об. до т. кип. в растворах любых концентраций, а также при добавлении хлорида железа(III) и других хлоридов (керамические плитки, графитовый кирпич). И — хранилища из железобетона, футерованного керамическим кирпичом, футеровка вакуум-фильтров керамическими плитками. Для стальных реакторов или колонн первый слой рекомендуется выполнять из свинца или пластмассы, а затем производить футеровку керамическими плитками или графитовым кирпичом. [c.435]

Фильтр (рис. IV. 32) располагается в верхней части реактора над контактно-распределительным устройством и состоит из слоя отработанного катализатора 5, высотой около 300 мм, помещенного над споем фарфоровых шаров 6, высотой 50-100 мм (шары диаметром 6-20 мм), которые уложены на колосниковой решетке 7, обтянутой сеткой с отверстиями 2 X Х2 мм. Над слоем катализатора также размещаются фарфоровые шары 3 переменного сечения общей высотой 120 мм. [c.113]

Из фильтров стоки с раствором серной кислоты поступают в реактор, где происходит нейтрализация серной кислоты. В реактор одновременно с кислотными стоками подается 3—5%-ное известковое молоко. Для интенсификации процесса в реактор подается также-0,1 %-ный раствор полиакриламида. После перемешивания в течение 15—20 мин нейтрализованные стоки из реактора поступают в осветлитель вертикального типа со взвешенным осадком и встроенным в верхней части фильтром, представляющим собой металлическую решетку с двумя слоями гравия и одним слоем стекловолокна. Стоки, проходя через слой взвешенного осадка, зону осветления и зону дополнительного фильтрования, поднимаются к кольцевому сборному желобу и самотеком отводятся в емкость для очищенной воды. [c.568]

Основная область применения рения — жаропрочные сплавы. Хотя рений и уступает несколько по температуре плавления вольфраму, он имеет более высокую температуру рекристаллизации (1500° С против 1100° С у вольфрама) и превосходит вольфрам и прочие тугоплавкие металлы по своим механическим свойствам при высоких температурах [1]. Считается, что наиболее высокие механические качества при температуре порядка 2000—3000° С могут быть только у сплавов рения [2]. Из сплавов рения с молибденом, вольфрамом и другими металлами изготавливаются ответственные детали ракетной техники, а также сверхзвуковой авиации. Рений используется как легирующая присадка к жаропрочным сплавам на основе никеля, хрома, молибдена и титана. Другая область применения — антикоррозионные и износоустойчивые сплавы. Рений устойчив против действия расплавленных висмута и свинца при высокой температуре, что делает его перспективным материалом для атомных реакторов. Добавка рения к платиновым металлам увеличивает их износоустойчивость. Из таких сплавов делают, например, наконечники перьев автоматических ручек и фильтры для искусственного волокна. Из сплавов с добавкой рения изготовляют пружины и другие детали точных приборов. В силу химической стойкости рений применяется для покрытий, предохраняющих металлы от действия кислот, щелочей, морской воды, сернистых соединений. В электролампах и электровакуумных приборах рений может применяться для изготовления нитей накала, катодов и других деталей. Для этих же целей могут использоваться вольфрам и молибден, покрытые слоем рения. Рениевые и покрытые рением детали в несколько раз устойчивее обычных. Рений является ценным материалом для электрических контактов. Контакты из рения и его сплавов служат в несколько раз дольше, чем контакты из других материалов [3,4]. Представляет интерес применение рения для термоэлементов. Термопары с рением имеют в 3—4 раза большую электродвижущую [c.613]

Как видно из схемы, метанол из цистерны 1 подается в питающий сборник 2, откуда через керамический фильтр 3 проходит в испаритель 4, нагреваемый паром давлением около 1 атм. Перегретые до 115° нары метанола поступают в смеситель 15, где смешиваются с влажным воздухом, последний предварительно фильтруется через фильтр 6 и прокачивается под давлением через водяной скруббер 8 и далее в перегреватель 9, где подогревается до 107°. В смеситель подается также водяной пар. Из смесителя газо-паровая смесь поступает в реактор 17 через металлический фильтр 16. Пройдя через слой катализатора, газы подвергаются быстрому охлаждению в трубчатом теплообменнике. Далее в поток реакционных газов впрыскивается сконденсированный продукт, вследствие чего температура газов, поступающих в конденсатор 18, снижается. Разделение [c.244]

Периодическая выгрузка катализатора из ненодвижного слоя с целью замены его или при ремонте реакторов фильтрующего слоя, также является трудоемкой, трудно механизируемой, а в ряде производств и вредной для здоровья операцией. Особенно это относится к трубчатым реакторам, в которых спекающиеся зерна катализатора образуют прочные настыли у стенок труб. Из аппаратов КС мелкозернистый катализатор легко выгружается путем отсоса под вакуумом. [c.104]

Основные уравнения химической кинетики, а также закономерности тепло- и массообмена не имеют существенных различий для реакторов с фильтрующим, кипящим (КС) или движущимся слоем катализатора. В кинетических уравнениях, характеризующих реакторы кипящего слоя, изменяются лищь абсолютные величины составляющих этих уравнений по сравнению с неподвижным слоем. Так, значения k во взвешенном слое могут увеличиться в 3—10 раз за счет изотермического режима в реакторе КС по сравнению с адиабатическим в реакторе фильтрующего слоя, с одновременным увеличением эффективной (используемой) поверхности катализатора. Величина движущей силы процесса АС за счет перемешивания в реакторе КС может значительно понижаться по сравнению с реактором фильтрующего слоя, работающем при режиме, близком к идеальному вытеснению. Понижение АС тем больше, чем больше заданная степень превращения и чем выше порядок каталитической реакции. При малых степенях превращения и первом или псевдомолекулярном порядке реакции (частом для каталитических реакций) величины АС мало отличаются. [c.151]

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]

Реактор с фильтрующим слоем (рис. 49, а) представляет собой колонну, в которой укреплена горизонтальная или наклонная решетка, поддерживающая слой кусков или гранул твердого пористого материала (адсорбента, спека), через который пропускают жидкость. Реакторы с фильтрующим слоем работают при режиме, близком к идеальному вытеснению они малоинтенсивны. Реакторы со взв" 1 ч-ным слоем твердого вещества (рис. 49, б, -5) работают непрер. 1., при режиме, близком к полному смешению. При небольшой разиости плотностей твердой и жидкой фаз и малых размерах твердых частиц можно применять реакторы с фонтанирующим слоем (рис. 49, в). В таких реакторах отсутствуют металлические полки (решетки), что позволяет применять агрессивные среды. Для растворения, выщелачивания, экстрагирования, полимеризации широко применяют аппараты с механическим и пневматическим (рис. 49, г, д), а также с другими приемами перемешивания, например с помощью шнека (рис. 49, е) и струйного смешения (рнс. 49, ж). Реакторы с перемешивающими устройствами (за исключением шнекового) работают при режиме, близком к полному смешению и поэтому изотермичны. Реакторы смешения типа 49, г, д применяются и для гомогенных жидкофазных взаимодействий (см. рис. 45), а также для взаимодействия несмеши-вающихся жидкостей (гетерогенная система Ж—Ж). Процесс кристаллизации часто ведут в барабанных трубчатых реакторах (49, з), работающих при режиме, близком к идеальному вытеснению. [c.117]

Все биофильтры, используемые для денитрификации, относятся к классу погружных, т. е. они заполнены водой. Если обработка стоков проводится в реакторах с вращающимися дисками или на фильтрах с загрузкой (диски из полимерного материала или пустотелая загрузка), то ил отделяется от обработанного стока осаждением, как это показано на рис. 7.17. Схемы работы фильтров с промывкой обратным потоком (гравий, Le a и др.) и псевдо-ожиженных фильтров приведены на рис. 7.18 и 7.19 соответственно. В фильтрах, работающих по принципу псевдоожиженного слоя, роль загрузки, на которой происходит рост биопленки, могут выполнять песок или полимерные материалы, а также сферические бактериальные флокулы (гранулы), образующиеся в определенных условиях в отсутствие твердого носителя. Опыт эксплуатации полномасштабных денитрифицирующих фильтров пока очень мал. Часто в такие реакторы добавляют внешние источники углерода — метанол, уксусную кислоту или промышленные стоки. [c.302]

Для того, чтобы поддерживать примерно постоянный объем растйора в реакторё Выщелачивания 11, часть раствора с фильтра 14 возвращают в реактор II, а остальной раствор выводят из системы. Происходящее при этом уменьшение объема компенсируют за счет добавок свежего аммиака и сульфата аммония, а также за счет жидкости, содержащейся в пасте, поступающей в реактор. Так, в рассматриваемом варианте процесса часть фильтрата с фильтра 14 поступает в реактор для осаждения тяжелых металлов 19, где происходит осаждение таких металлов как медь, серебро, кадмий и свинец в виде сульфидов в результате добавления сероводорода или сульфида аммония. Образующиеся осадки сульфидов металлов могут быть отделены от ргсгвора фильтрованием. Если в растворе содержится избыточное количество свинца, его можно пропустить через слой карбоната аммония в результате чего образуется карбонат свинца, который может быть удален путем фильтрования. Оставшийся раствор сульфата аммония, обычно содержащий 20—30 % сульфата аммония и 5—15 % аммиака, для нейтрализации аммиака может быть обработан концентрированной серной кислотой, в результате чего увеличивается содержание сульфата аммония. В отличие от растворов сульфата аммония, получаемых при проведении других процессов выделения свинца, например при плавке, растворы получаемые в данном случае являются достаточно концентрированными, не содержат примесей и могут быть использованы в качестве сырья для установок производства сульфата аммония. [c.243]

Под фильтрами расположено коттактно-распределительное устройство 5, предназначенное для перемешивания реагирующей снеси и равномерного ее распределения на нижележащий слой катализатора 8. Верхний слой катализатора расположен на втором, ила промежуточном контактно-распределительном устройстве б, предназначенном для поддержания слоя катализатора, выравнивания температуры в реакторе путем перемешивания реагирующей смеси с хладагентом, а также дяя равнонерного распределения реагирующей смеси на нижележащий слой катализатора. [c.102]

Разрабатываются способы подготовки воды, в частности путем деионизации,. для котлов высокого давления [399]. В опубликованной работе Фриша и др. [226] рассматриваются теоретическое и экспериментальное исследование деи01низации воды на фильтрах со смешанным слоем ионитов при производительности от 11,3 до 265 л/мин. Как указывают авторы, полученные данные хорошо согласуются с механизмом массо-передачи, контролируемым жидкостной пленкой. Фильтры со смешанным слоем использованы также для очистки и регулирования охлаждающей воды для ядерных реакторов. [c.189]

Последний тип аппаратов с неподвижной биомассой, который должен быть упомянут, — это фильтры с восходящим потоком, являющиеся предшественниками реакторов с псевдоожп-женным слоем. Для проектирования этих установок также нет четко определенных критериев. По существу — это реактор с неподвижным слоем (в качестве насадки может использоваться щебень или пластмасса), в котором восходящий поток жидкости подается так, что насадка полностью в нее погружена. Аэрация осуществляется либо извне, либо диффузией воздуха от днища реактора. Эта конструкция претендует на соединение преимуществ аэротенков (регулируемая гидравлическая нагрузка) и капельных биофильтров (неподвижная биомасса). Однако широкого применения такие установки не нашли. [c.24]