Процесс реакторах непрерывного действия

В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности преимущественно используются реакторы непрерывного действия. Реакторы периодического действия применяются для малотоннажных процессов и вспомогательных производств. Классификация реакторов основывается на следующих двух основных принципах 1) преимущественном характере движения потока реакционной смеси через свободное сечение реактора 2) фазовом состоянии веществ, находящихся в реакторе. Классификация различных типов реакторов приводится в табл. 4.1. [c.100]

Реакторами идеального (полного) смешения называются реакторы непрерывного действия, в которых осуществляется турбулентный гидродинамический режим. В них потоки реагентов смешиваются друг с другом и с продуктами химического превращения. В РИС-Н параметры, движущая сила процесса и скорость процесса постоянны по объему реактора (то есть во времени), причем отклонение средней движущей силы от постоянного значения равно нулю (рис. 10.146). [c.122]

Хотя химические процессы, протекающие в контактных реакторах, охватывают основные крупные отрасли химической промышленности, с точки зрения проектирования они относятся к сравнительно узкому разделу гетерогенных каталитических процессов. В большинстве контактных реакторов непрерывного действия используется неподвижный, движущийся или псевдоожиженный слой. Наиболее часто встречающиеся реакторы с неподвижным слоем состоят обычно из ряда длинных параллельных труб. [c.132]

К числу преимуществ непрерывных технологических процессов надлежит также отнести стабильность расходования основных и вспомогательных материалов и энергии, что, как правило, сопровождается их экономией. Сокращаются площади, занятые производственными установками, улучшается организация производства, часто удается снизить трудовые затраты. Однако переработка только одной стадии многостадийного процесса оказывается малоэффективной, на выходе из реактора непрерывного действия накапливаются запасы полупродукта, обработка которого ведется периодически. Если этот полупродукт обладает опасными свойствами, то снижение опасности носит условный характер иногда для целей безопасности приходится нейтрализовать полупродукт, что затрудняет и удорожает его дальнейшую обработку. Все эти соображения диктуют требование перерабатывать технологические процессы в непрерывные полностью, все стадии одновременно от загрузки исходного сырья до получения готового продукта технологический процесс должен быть непрерывен. [c.167]

В другой работе предлагается использовать для этого процесса реактор непрерывного действия с выносным холодильником, используемым для отвода тепла реакции [220]. [c.51]

Для наглядности равенства (11.35) и (11.37), связывающие X и у при = 1, а также значение величины селективности V изображены в виде кривых на треугольной диаграмме (рис. 12). Из анализа кривых следует, что с увеличением степени превращения X скорость побочной реакции увеличивается, при этом селективность уменьшается в обоих типах реакторов, всегда оставаясь меньшей в реакторе полного перемешивания. Например, при степени превращения X = 0,6 селективность процесса в реакторе полного вытеснения составляет 0,61, а в реакторе полного смешения — только 0,4. Снижение селективности наблюдается и при переходе от реактора периодического действия к реактору непрерывного действия, что весьма существенно при моделировании и объясняется различным уровнем концентрации целевого продукта в начальный и конечный моменты времени пребывания в аппарате. [c.34]

По способу подвода и отвода реагентов реакторы делятся на следующие группы 1) реакторы периодического действия, в которые все реагенты вводятся до начала реакции, а смесь продуктов отводится после окончания процесса 2) реакторы непрерывного действия, характеризуемые установившимся потоком реагентов через реакционное пространство 3) реакторы полунепрерывного (полупериодического) действия. [c.290]

РЕАКТОРЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПРОЦЕССОВ. ПРОТЕКАЮЩИХ В ПОТОКЕ [c.113]

О потоке газа или жидкости, проходяш,ем через реактор. Проведение реакций в потоке целесообразно в тех случаях, когда время реакции относительно невелико, а производительность аппарата высока и реагенты представляют собой газообразные вещества. При высоких концентрациях, когда возможны побочные реакции, применение проточных реакторов облегчает регулирование состава получаемого продукта. Большинство непрерывных процессов протекает в стационарном состоянии. Нестационарное состояние возникает при пуске и остановке аппаратов (см. стр. 132). Непрерывные процессы обычно проводят в гораздо более крупных масштабах, чем периодические. Некоторые типы реакторов непрерывного действия показаны на рис. 1У-1 и 1У-2. Характер зависимости концентраций компонентов смеси от времени и изменение концентраций по длине или высоте реактора показаны на рис. 1У-3. [c.113]

Очень часто непрерывный процесс проводят не в одном кубовом реакторе непрерывного действия, а в каскаде реакторов. Термин каскад означает, что ноток продукта, выходящий из одного реак- [c.47]

Отсюда следует, что в отношении выхода реакций расщепления периодический процесс является оптимальным В любом типе реактора непрерывного действия неизбежны колебания времен пребывания, и даже, если среднее время пребывания в реакторе будет равно I, всегда найдутся элементы потока, которые пройдут через систему со временем пребывания, большим или меньшим оптимального значения. Чем шире диапазон изменения времен пребывания, тем меньше максимально возможный выход. [c.110]

В то же время, если скорость процесса в целом лимитируется химической реакцией, то представляется возможным рассматривать систему как реактор непрерывного действия с перемешивающим устройством. В промежуточном случае для расчета скорости протекания химических реакций требуется знание механизма контакта между газом и твердыми частицами. Необходимо располагать точной информацией о режиме газового потока через непрерывную фазу (т. е. идеальное вытеснение или полное перемешивание степень продольного перемешивания), скорости межфазного обмена газом, распределении пузырей по размерам, а также о соотношении диаметров облака циркуляции и пузыря. [c.336]

Из сказанного следует, что в случае многофазной газо-жидкостной реакции происходит значительное число физических процессов, осложняющих собственно химическую реакцию. Ход же реального процесса, как обычно, определяют соотношения между скоростями отдельных его стадий. Для рассматриваемого случая ограничимся в начале стационарным изотермическим процессом, протекающим в реакторе непрерывного действия, и напишем для него систему уравнений материального баланса веществ на единицу сечения реактора [c.302]

В физико-химических процессах, происходящих в гетерогенной системе газ — жидкость, диффузия является физическим этапом, определяющим в большинстве случаев геометрические размеры реакторов. Реакторы для проведения процессов в системе газ — жидкость конструируются, главным образом, по принципу абсорбционных аппаратов, имеют большой объем, но относительно просты и легки в эксплуатации. Промышленные реакторы для систем газ — жидкость являются реакторами непрерывного действия реже используются реакторы полупериодического действия, имеющие непрерывное питание газом. При изучении процессов абсорбции, сопровождающихся химической реакцией (хемосорбция), необходимо одновременно рассматривать уравнения диффузии и химической кинетики, так как общая скорость процесса определяется скоростью перемещения реагентов к месту реакции и скоростью химической реакции. [c.137]

Нейтрализация продукта конденсации и сушка присадок, имеющих относительно большую вязкость, являются наиболее трудоемкими и продолжительными стадиями в их производстве. Внедрение непрерывных процессов позволит значительно улучшить общие технико-экономические показатели процесса [279]. Промежуточные продукты синтеза смешивают и направляют в реактор через печь, где они нагреваются до ПО—120°С. Реактор непрерывного действия обеспечивает время контакта, необходимое для завершения реакции нейтрализации. [c.249]

Недостатки реакторов периодического действия большие затраты труда на вспомогательные операции и процесс, значительные затраты времени на заполнение, опорожнение и очистку, трудность управления качеством целевых продуктов. Следовательно,, с одной стороны, периодически действующие реакторы особенно пригодны для производства небольших количеств продукта или для получения различных продуктов на одном и том же технологическом оборудовании. С другой стороны, для химической переработки больших количеств продуктов почти всегда экономичнее использование реакторов непрерывного действия. [c.131]

Реакции конденсации весьма распространены. Они особенно широко применяются в производстве красок, лаков и смол, где служат основой процессов в реакторах непрерывного действия со змеевиками для нагрева или охлаждения. [c.247]

Такое же время потребовалось бы для осуществления этого процесса в непрерывно действующем реакторе идеального вытеснения, работающем в кинетической области. Поскольку колонные реакторы не могут обеспечить кинетических условий для процесса гидрогеиолиза, то в них время гидрогеиолиза высших полиолов, скорость которого лимитируется диффузией компонентов [19, 28], увеличивается до 1,5—2 ч. [c.113]

Объем реактора непрерывного действия, как правило, на несколько порядков меньше объема реактора периодического действия при той же производительности продукта. Вследствие этого при переходе на непрерывный процесс резко снижается общий объем реакционной массы, находящийся в производственном помещении (в цехе, на участке). Таким образом, облегчаются возможные последствия аварии, однако возможность возникновения самой ава рии не устраняется. [c.166]

В нефтеперерабатывающей промышленности, как правило, применяются реакторы непрерывного действия. Реакторы периодического действия используются только в малотоннажных и вспомогательных процессах. Классификация реакторов в зависимости от фазового состояния веществ и преимущественного характера движения потока реакционной смесн через сечение реак< тора приводится в табл. 3,1, [c.164]

Первые крекинг-аппараты по существу представляли собой периодически работающие кубы, подобные тем, в которых осуществлялась обычная перегонка. Лишь в 1891 году наши соотечественники, известные инженеры В. Г. Шухов и С. П. Гаврилов, предложили новое устройство для крекинг-процесса. Это был трубчатый реактор непрерывного действия, где по трубам осуществлялась принудительная циркуляция мазута или другого тяжелого нефтяного сырья, а в межтрубное пространство подавались нагретые топочные газы. [c.79]

Для реакторов непрерывного действия характерно постоянство движущей силы процесса во времени вследствие постоянства концентрации реагентов в ходе процесса. [c.121]

Нейтрализация (омыление) является завершающим процессом при производстве большинства присадок. В качестве нейтрализующих реагентов используют, как правило, гидроокиси бария, кальция и цинка. Важен способ подачи реагентов на омыление в кристаллическом виде, в виде суспензии в масле или в воде практикуется также подача гидроокиси бария в расплавленном виде. Нейтрализацию можно проводить в реакторе-нейтрализаторе периодического действия или в пленочном реакторе непрерывного действия. Чем глубже проходит реакция, тем меньше в конечном Продукте механических примесей и выше его зольность. Процесс нейтрализации довольно длителен. [c.316]

Поэтому режим работы реакторов непрерывного действия стационарен во времени и не требует корректировки параметров процесса (рис. 10.13). [c.121]

Поскольку в непрерывном процессе "Сз = "Св = О, то производительность реакторов непрерывного действия выше таковой реакторов периодического действия при прочих равных условиях. [c.121]

Реакторами идеального вытеснения называются реакторы непрерывного действия, в которых осуществляются ламинарный гидродинамический режим. В них поток реагентов движется в одном направлении по длине реактора без перемешивания, обратного или поперечного перемещения. В РИВ-Н параметры, движущая сила процесса и скорость процесса изменяются по длине реактора (во времени), причем отклонение средней движущей силы от постоянного значения является максимальным (рис. 10.14а). [c.122]

Данные о кинетике химических реакций можно получать, изучая процессы,, протекающие в реакторах периодического или непрерывного действия. При применении периодическидействую-щих реакторов исходные реагенты загружают в аппарат через определенные промежутки времени и наблюдают за ходом процесса. При использовании реакторов непрерывного действия реагенты непрерывно поступают с заданной скоростью либо в смеситель в виде сравнительно длинной узкой трубы, либо в несколько последовательно соединенных смесителей за ходом реакции наблюдают после достижения стационарного состояния в нескольких точках по длине аппарата. [c.14]

Выделение С4-фракции из контактных газов реакции осуществляется абсорбционным методом с предварительным комприми-рованием контактного газа. Существенный интерес представляет бескомпрессорная схема выделения углеводородной фракции из контактного газа. В этом случае реакцию проводят при повышенном давлении. На рисунке приведена недавно опубликованная принципиальная технологическая схема процесса окислительного дегидрирования н-бутенов, осуществленная на заводе фирмы Филлипс в г. Боргере (США) [28]. Воздух компримируют и смешивают с водяным паром. Смесь нагревают в печи, смешивают с бутеновым сырьем и пропускают над катализатором окислительного дегидрирования, помещенным в реактор непрерывного действия. Тепло выходящего из реактора потока используется в котле-утилизаторе для производства технологического пара. Затем поток подвергается закалочному и обычному охлаждению и промывается от кислородсодержащих соединений. Фракцию С4 выделяют масляной абсорбцией и после отпарки ее из масла в десор-бере подают на конечную стадию очистки. Непрореагировавшие бутены возвращают в реактор. Небольшое количество кислород-содержащих соединений, имеющихся в промывных водах, отпаривают и сжигают в печи подогрева пара и воздуха. [c.691]

На рис. 10.15 представлен характер изменения температуры и движущей силы процесса в реакторах непрерывного действия идеального вытеснения (РИВ-Н) и идеального смешения (РИС-Н). Из него следует, что наибольшая величина движущей силы достигается в реакторах типа РИВ-Н, а наименьшая в реакторах типа РИС-Н. [c.123]

Как изменяются концентрация реагентов, скорость и движущая сила процесса в реакторах непрерывного действия различного типа [c.126]

Помимо трубчатых реакторов непрерывного действия, СНГ весьма часто конвертируются в каталитических установках периодического действия. В этом случае процесс парового риформинга осуществляется при контакте с горячим слоем никельсодержащего катализатора. Как только температура слоя упадет, прекращается подача пара и СНГ и начинается подача воздуха с добавкой некоторого количества СНГ. Отложившиеся углерод, сернистые соединения и добавляемое топливо сгорают в слое, восстанавливая катализатор и поднимая до технологически необходимого уровня температуру реактора. Основной недостаток установок периодического действия — невозможность осуществления в них процесса риформинга при повышенных давлениях. Кроме того, их производительность зависит от размера установки. [c.241]

Если реакция 1) имеет более низкий температурный коэффициент, чем реакция 2), а реакция 3) — более высокий коэффициент, чем реакция 4), то температуры должны быть сравнительно низкими на начальной стадии процесса и относительно высокими на конечной его стадии. Этого можно достичь последовательным повышением температур в каскаде реакторов непрерывного действия с мешалками. [c.113]

Аппараты непрерывного действия многообразны по конструкции. Они могут быть и обыкновенными реакционными камерами, и всевозможными трубчатыми контактными аппаратами, и аппаратами с движущимся катализатором,, различными колоннами и т, п. Многообразие аппаратов непрерывного действия вызвано их узкой специализацией, связанной с разграничением стадий процесса. Реактор непрерывного действия конструируют с учетом всех специфических требований осуществления конкретной реакции, а разнообразие реакций и физико-химических средств воздействия на них ведет к разнообра зию в конструкциях реакторов. [c.16]

Выше было отмечено, что при однократном крекинге керосиновых и. соляровых дестиллатов прямой гонки с глубиной разложения 60% образуется около 37% дебутанизированного автобензина и до 11% бутан-бутиленовой фракции. Более высокие выходы этих продуктов могут быть получены без усиленного газо- и коксообра-зованпя путем осуществления глубоких форм крекинга, проводимых с возвратом в реактор определенных количеств каталитического газойля. Проводимый в реакторах непрерывного действия процесс крекинга исходного сырья в смеси с каталитическим газойлем носит наименование крекинга с рециркуляцией. [c.75]

Следует заметить, что мы рассматривали чрезвычайно простые реакции, проводимые в кубовом реакторе непрерывного действия. На практике приходится сталкиваться со значительно более сложными реакциями (подобными описанным Хофтайзером и Цвитерин-гом ), с процессами в трубчатых ректорах с теплообменом. Однако даже при использовании упрощенных уравнений скоростей качественный анализ влияния побочных реакций с тепловым эффектом [c.146]

Константы скоростей зависят от температуры и концентрации НС1. Из уравнения видно, что желательно снижать величину в реакционной фазе, чтобы подавить побочные реакции образования X т Y. Этого можно достигнуть экстракцией фурфурола из реакционной смеси. Шоенеман и Гофман детально исследовали эту реакцию и рассчитали на основании экспериментальных данных но скорости и коэффициенту распределения Кр выход фурфурола для различных типов реакторов и условий процесса (таких, как концентрация ксилозы в сырье, концентрация НС1, температура реакции). Они подтвердили экспериментально, что выход т р = 0,63 можно получить в каскаде из трех кубовых реакторов непрерывного действия с применением тетралина в качестве растворителя g и при величине = Ю. В случае периодического процесса при тех [c.160]

Применение двух последних уравнений очень просто, если они используются для изз чения процесса в небольшом кубовом реакторе непрерывного действия при заданном составе исходной смеси и проду1 ов. [c.208]

Непрерывный процесс конденсации алкилфенола с формальдегидом можно проводить в присутствии соляной кислоты (в кислой среде) [19, с. 148 266, 279] или водного аммиака (в щелочной среде [59, с. 111]. Продукт конденсации, полученный в присутствии соляной кислоты, используется для синтеза присадок БФК и ИХП-101 при конденсации в присутствии аммиака получают промежуточный продукт для синтеза присадок ИНХП-21 и ИХП-2]. Процесс осуществляется в реакторе, в который загружают смесь алкилфенола, формалина и соляной кислоты (или водного аммиака), нагретая до 96—98°С. Конструкция реактора непрерывного действия позволяет регулировать степень конденсации, изменяя время контакта компонентов. Степень конденсации контролируют по показателю преломления. При непрерывном процессе конденсации снижается расход формалина и аммиака. [c.249]

В случае мощных экзотермических реакций процесс чаще всего проводят полупериодически (один из реагентов вводят в реактор непрерывно, а другой периодически). Полупериодически действующие реакторы с перемешиванием аналогичны по конструкции реакторам непрерывного действия и отличаются от них только методикой проведения операции. [c.115]

Реакторы непрерывного действия применяют в крупнотоннажных промышленных процессах при больших скоростях и тепдотах реакций. [c.115]

Современные крупнотоннажные химические процессы осуществляются в основном в реакторах непрерывного действия. Аппараты такого типа, как правило, оснащаются большим числом вспомогательного оборудования и позволяют надежно управлять качеством целевых продуктов. В малотоннажных производствах выго Й1ее применять аппараты периодического действия. [c.88]

Максимальный выход промежуточного продукта в последовательных реакциях достигается при вполне определенном времени пребывания (контакта) [78, с. ПО] отсюда следует, что в отношении выхода промежуточного продукта оптимальным является периодический процесс, в котором все молекулы реагируют одинаковое время. В любом типе реактора непрерывного действия, как указывает Денбиг [78], неизбежны колебания времен пребывания и даже если среднее время пребывания в реакторе будет равно оптимальному, всегда найдутся элементы потока, которые пройдут через систему со временем пребывания, большим или меньшим оптимального. Чем шире диапазон изменения времен пребывания, тем меньше максимально возможный выход. Дифференциальная функция распределения времени контакта для каскада реакторов смешения становится более компактной с увеличением числа последовательно соединенных реакторов (например, см. [83]), и селективность реакции должна в этом случае увел ичиваться. Нахождение разумного числа аппаратов в каскаде (в смысле минимума затрат) зависит от квалификации проектировщика [78, с. 84], так как определяется стоимостью аппаратов, затратами на их эксплуатацию и выходом целевых продуктов. Очевидно, число аппаратов в каскаде 3—4 и среднее время контакта 40—60 мин должны обеспечить достаточно высокий выход глицерина (35—40% при гидрогенолизе глюкозы). [c.142]

Этот процесс проводят в реакторах непрерывного действия, например в медленно вращающихся барабанах, устанавливаемых под небольшим углом к горизонтали. Смесь серной кислоты и измельченный фосфорит подают в верхнюю часть барабана, снизу подают воздух. При вращении барабана может образоваться сразу гранулированная продукция, содержащая до 21% РоОв. Содержание РгО в суперфос( )ате невысокое, поэтому новые установки для его производства не строят. Его заменяют [c.162]

Здесь мы в большей степени касаемся применения фотохимии в промышленном синтезе. Очевидно, что фотохимический процесс должен превосходить по выходу или чистоте продукта обычные методы производства, чтобы конкурировать с ними. Особенно подходящими кандидатами для промышленного применения являются цепные реакции (часто с радикальными переносчиками цепи) с фотохимической начальной стадией. Мы уже рассматривали такое их использование в связи с фотополимеризацией (разд. 8.8.2). Заметим, что фотохимическая реакция может быть экономически оправданной даже в том случае, когда ее квантовый выход низок, если выход химического продукта выше, чем у обычных процессов. В производстве веществ тонкой химической технологии расходы на свет составлявот незначительную часть общей стоимости продукта высокого качества. Более того, вследствие относительно малых количеств используемого материала серийный процесс часто может представлять увеличенную копию лабораторного метода. При использовании фотохимии в широкомасштабном валовом химическом производстве возникают несколько большие трудности, так как плата за энергию может теперь составлять существенную часть стоимости конечного продукта. В широкомасштабном производстве часто применяются реакторы непрерывного действия, ставящие перед фотохимией проблемы, связанные с их конструкцией. В частности, необходимо использовать прозрачные реакторы или прозрачные кожухи ламп, стенки которых часто загрязняются образующимися смолообразными (и светопоглощающими) побочными продуктами. Размер реактора также может серьезно ограничиваться поглощением света реагентами. Этим недостаткам фотохимического синтеза должна быть противопоставлена более высокая селективность получения продуктов и лучший контроль за их образованием. Процесс производства отличается меньшими тепловыми нагрузками, поскольку реагенты не нужно нагревать, а затем охлаждать. Выли разработаны и технологии преодоления проблем, связанных с фотохимическими реакторами. Они включают освещение поверхности падающих тонких слоев реагентов использование ламинарных потоков несмешивающихся жидкостей, причем ближайшей к стенке реактора должна быть жидкость, поглощающая свет применение пузырьков газа, вызывающих турбулентность, для улучшения обмена реагента. И на- [c.283]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология