Исследования режима работы реактора

Проточные реакторы—наиболее распространенный тип реакторов, применяемых для экспериментального исследования гетерогенных каталитических процессов, потому что при стационарном состоянии легче контролировать режим и проводить анализы. Как отмечалось в начале книги, проточные реакторы могут быть интегрального и дифференциального типов. При анализе опытных данных, полученных при проведении процесса в дифференциальном проточном реакторе, можно пользоваться средними значениями парциальных давлений компонентов по всему объему аппарата или даже начальными значениями, что позволяет избежать осложнений, обусловленных изменением этих величин по мере протекания реакции. В том случае, если ни один из продуктов реакции не присутствует в исходной смеси, данные, получаемые при работе на дифференциальном реакторе, характеризуют начальную скорость процесса. [c.226]

Исследования такого аппарата показали, что газ проходит вместе с жидкостью через отверстия перегородок, равномерно распределяясь по всему сечению барботажной зоны. Прямоточное движение газа и жидкости обеспечивает устойчивый режим работы реактора без захлебывания при любых нагрузках по обеим фазам. Однако при монтаже реактора следует учитывать, что незначительное отклонение ситчатой перегородки от горизонтального [c.79]

Исследовался гидродинамический режим работы промышленного экстрактора. С этой целью была использована С-кривая распределения времени пребывания частиц твердой фазы в реакторе, полученная сотрудниками НИУИФа импульсным методом на Воскресенском химическом комбинате в цехе производства экстракционной фосфорной кислоты дигидратным методом. Объектом исследования являлся 8-секционный экстрактор, на входе которого в твердую фазу (апатитовый концентрат) вводили индикатор. В качестве индикатора использовано радиоактивное золото 198 (g—350 мкр). Перемешивание осуществляется двухъярусными мешалками (с шестью лопастями в каждом ярусе). Из последней секции часть пульпы возвращается в первую. [c.68]

Совершенно очевидно, что характер режима, в котором работает установка, должен зависеть от типа применяемого реактора. В частности, динамический режим можно осуществить только на проточных реакторах. Однако классификация, основанная на принципах работы реакторов, не способна отразить в полной мере сходство и различие между применяемыми установками. Так, например, она не позволяет вскрыть те возможности, которыми располагают установки для проведения кинетических исследований. Именно по этой причине необходимо указать на различия между статическим и динамическим режимами. [c.109]

Для других газодинамических параметров режим течения находится в автомодельной области для условий работы каталитических реакторов [309]. Если q зависит от соотношения смешиваемых потоков, то е можно менять конструктивным оформлением смесительных форсунок. Некоторые данные о смешении потоков приведены на рис. 4.39 [309]. Турбулизация потока в форсунках специального устройства резко улучшает смешение. Сильное влияние на полноту смешения оказывает соотношение смешиваемых потоков, характеризуемое параметром q. Аэродинамические исследования показали, что q должно быть не менее 15-20. [c.239]

В действительности, однако, вопрос об устойчивости адиабатического слоя более сложен. Если он представляет собой неподвижный слой катализатора и существует заметное сопротивление внешней массопередаче к поверхности зерен катализатора, то возникают новые проблемы устойчивости, так как каждое зерно может работать в высокотемпературном или низкотемпературном режиме. При некоторых условиях стационарный режим слоя зависит от начального состояния при пуске реактора. Этот вопрос исследован Амундсоном и Лю (см. библиографию на стр. 252), но подробное его изложение выходит за рамки настоящей книги. [c.249]

Для решения вопросов о существовании и амплитуде автоколебаний исследованию подвергается система нестационарных уравнений (X, 26). Такое исследование может быть выполнено для конкретных условий работы данного определенного реактора. Желательно, однако, выявить в общем виде характер параметров, влияющих на автоколебательный режим. Для этого необходимо преобразовать уравнения к безразмерному виду. Безразмерные переменные и параметры рассматриваемой задачи аналогичны тем, с которыми мы имели дело в теории горения. [c.459]

Проведенные исследования [272] позволили установить оптимальные условия работы аппарата удельный съем продукта с единицы поверхности, кратность циркуляции, температурный режим. В промышленных условиях Н. И. Курочкиным с сотр. был испытан реактор диаметром 0,3 м с теплообменной поверхностью 1,1 и . [c.188]

До недавнего времени сколько-нибудь надежный теоретический расчет оптимального режима работы промышленных реакторов на основании результатов даже очень тщательно проведенных лабораторных исследований процесса на выбранном катализаторе был невозможен. Поэтому переход от лабораторного реактора к промышленному требовал промежуточных испытаний в укрупненных установках, размеры которых постепенно увеличивали каждый раз примерно в 5—10 раз, пока не достигали масштаба промышленного реактора. На каждом этапе экспериментальным путем доводили режим. Это сильно удорожало и затягивало проектирование реакторов и внедрение новых катализаторов. [c.175]

Основными этапами при разработке реактора и САУ является построение математического описания процессов в реакторе, теоретическая оптимизация, качественный анализ описания, выбор типа реактора и исследование его статических и динамических свойств, определенне основных технологических и конструктивных характеристик реактора, выбор каналов управления, поиск оптимального управления и, наконец, синтез САУ. Значения многих технологических параметров и конструктивных характеристик реактора, как, например, диаметр трубки, размер зерен катализатора, в значительной мере определяющих стоимость, надежность и гидравлическое сопротивление реактора, должны выбираться с учетом реально возможного качества работы САУ. Таким образом, уровень и стоимость системы САУ могут влиять на аппаратурно-технологические решения процесса, а для реакторов, обладающих пониженной стабильностью, целиком определить эти решения. Так, неустойчивость оптимального стационарного режима приводит к частым срывам на высокотемпературный или низкотемпературный режим. Система управления реактором возвращает этот режим в окрестность неустойчивого ста-циоиарного состояния, процесс в целом оказывается нестационарным, рыскающим в окрестности этого состояния. [c.21]

Задача разработки оптимального пускового режима для дезактивирующегося реактора совершенно не изучалась до настоящего времени. Оптимальный температурный режим, описанный выше, в основном относится к двум типам. В первом типе, который исследован наиболее тщательно, температура реактора увеличивается, чтобы скомпенсировать потерю активности катализатора и таким образом достичь постоянной конверсии. Во втором типе реактор работает при максимально допустимой температуре. Для обоих режимов делается предположение о квазистационарном состоянии. Однако при условиях [c.202]

После того как выкристаллизовалась идея улучшения производственных показателей, ее, если это возможно, следует испытать на действующем производстве, с тем чтобы убедиться в ее пригодности, прежде чем вносить изменения в режим эксплуатации. Такая идея может заключаться в изменении соотношения двух видов сырья в общем объеме поступающего на переработку сырья, или в изменении температуры реакции, в замене одного вида сырья другим, более дешевым, но менее чистым, или же в переводе реактора на мешалку другого типа. Во всех таких случаях необходимо провести экспериментальное исследование на производстве, чтобы сопоставить результаты предлагаемой модификации с производственными показателями при прежнем режиме работы. Планирование подобного экспериментального исследования должно предусматривать статистическое планирование экспериментов, чтобы обеспечить получение требуемой информации при минимальных затратах. Статистический план простых сравнительных экспериментов подробно описан Дэвисом [81] он основывается на излагаемых ниже принципах. [c.311]

Размеры зерен. Размеры таблеток катализатора должны быть таковы, чтобы в реакторах осуществлялись условия [16] гомогенности потока жидкости или газа, обычно принимаемого ламинарным. С другой стороны, из-за необходимости поддержания одинаковых условий требуется, чтобы при опытных испытаниях катализатор находился в том же самом потоке и соблюдался тот же диффузионный режим, что и при работе на промышленной установке. Обычно прибегают к компромиссному решению, особенно при исследовании катализаторов, используемых в больших установках их измельчают и доводят до подходящих размеров при условии, что влияние диффузии в порах уже было оценено и проведены опыты с перекрестной проверкой [12, 16—19]. Подобным образом катализаторы для установок флюидного типа могут быть испытаны в виде более крупных агрегатов в статических условиях. Следует отметить, однако, что активность единичной таблетки катализатора может часто изменяться при плотной упаковке, и поэтому для всех образцов нужно применять одинаковые методы работы. [c.758]

Работа проведена в лабораторных и промышленных условиях. В результате лабораторных исследований обнаружено, что во взвешенном слое катализатора в реакторе диаметром 30 мм при высоте слоя ПО мм и линейной скорости газа 0,5 м/сек имеет место режим, близкий к режиму полного вытеснения. Кинетику процесса можно описать уравнением [c.114]

При изотермической работе реактора изменение скорости или состава загрузки приводит к постепенному изменению превращения от одной величины к другой. Временной интервал, в течение которого произойдет этот переход, имеет существенное значение. При нестационарных условиях процесс, например в кубовом реакторе, описывается обычными дифференциальными уравнениями вследств-ие введения новой переменной — времени (при стационарном режиме он описывался алгебраическими уравнениями). Мэйсон и Пирет провели математический анализ пуска изотермического каскада кубовых реакторов на основании исследования были рекомендованы способы быстрого достижения эксплуатационных условий. Для описания нестационарного режима изотермических трубчатых реакторов приходится решать дифференциальные уравнения в частных производных, в то время как стационарный режим в таких реакторах описывается обычными дифференциальными уравнениями. Решение в каждом отдельном случае, даже когда скорость превращения не является линейной функцией концентраций, можно получить при помощи современных счетных устройств. [c.240]

Для современных инженерных расчетов характерно стремление подтвердшъ работоспособность проектируемой конструкции в течение срока эксплуатации путем вычисления возможного роста дефекта и оценки остаточной прочности. Например, такой расчет предусматривается разделом XI Норм Американского общества инженеров-механи-ков [343]. Основываясь на этих нормах и результатах собственных исследований, автор работы [9] произвел расчет подрастания дефектов в корпусе атомного реактора под действием циклического изменения нагрузки и коррозионной среды. Установлено [220], что в общем виде все нагрузки могут быть сведены к циклу нагружения, одна часть которого реализуется при пуске—остановке, а другая при переходных и установивщихся флуктуациях напряжений. Режим пуск—остановка и гидроиспьггание осуществляется с низким коэффициентом асимметрии цикла (Л = О...0,2), а стационарный процесс протекает с высоким значением Л = 0,6...0,7. [c.536]

Обычно предполагается, что заметное изменение со временем такой характеристики колебательного режима протекания реакции, как период колебаний, может иметь место в реакторах замкнутого типа из-за уменьшения со временем концентраций реагентов. Показано, однако, что даже при поддержании концентраций реагентов постоянными постоянство во времени периода колебаний может ре сохраняться. Так, например, в работе [95] исследован режим рротекания peaкцииj Белоусова—Жаботинского в реакторе типа [c.257]

Такой режим работы можно объяснить значительной инерционностью температурного канала и малой постоянной времени теплообменного устройства реактора. В связи с изложенным ставится задача об исследовании режимов работы теплообменника с целью выбора оптимальных и последующей разработки соответствующей системы теплосъема. [c.115]

Последовательный каскад реакторов полного смешения. Главным элементом исследований в лабораторной работе является каскад реакторов полного смешения. Вследствие неполноты завершения процесса в одной ступени реактора идеального смешения прибегают к использованию последовательно соединенных реакторов полного смешения — каскада реакторов. Чем больше реакторов в каскаде, тсхм ближе режим к реактору идеального вытеснения. Для расчета числа ступеней каскада могут быть рекомендованы некоторые методы. [c.245]

В конце тридцатых и начале сороковых годов появляются зкспериментальные работы по крекингу алканов, в которых изучают не только состав продуктов, но также кинетику термического распада индивидуальных алканов с точностью, достаточной для суждения о скорости крекинга и характере управляющих им кинетических закономерностей. В этих работах [14—20], в которых режим эксперимента регистрировали точно по сравению с ранними исследованиями [4], была изучена кинетика термического распада газообразных алканов в довольно широком интервале температуры (450 — 700°С) при атмосферном давлении, в реакторах из различных материалов (кварц, пирекс, медь, железо, монель-металл и др.), пустых или набитых кусочками материала самих реакторов. Большинство кинетических опытов были проведены динамическим методом (в струе), с предварительным подогревом газов или паров в предреакторе, малом времени контакта в реакционной зоне, с последующим химическим анализом продуктов в каждом из опытов, которые отличались, по температуре или по времени контакта. Более подробное изложение выше цитированных работ можно найти в Успехах химии [21] и кандидятской диссертации автора [221. [c.19]

Цель настоящей работы—изучение зависимости погодоустойчивости битумов от комплекса их основных свойств. Погодоустойчивость битумов оценивалась по изменению карбонильного числа в процессе термостарения. Оценка по этому показателю проводилась в целях последующего сопоставления с результатами испытаний образцов битумов в аппарате искусственной погоды [3]. При этом учитывалось, что предсказание погодоустойчивости битумов по результатам этих испытаний является общепринятым ускоренным методом, широко применяемым как в отечественной, так и взарубежной практике исследования [4—8]. Режим цикла, принятый нами, включал 18 ч непрерывного воздействия ультрафиолетовыми лучами при 60—65°, 3 ч дождевания, 2 ч замораживания при — 20°С. Погодоустойчивость оценивалась по числу циклов, выдержанных образцом до появления сквозных трещин. В данной работе изложены результаты изучения битумов с температурой размягчения по КиШ порядка 90°С, полученных окислением гудронов примерно одинаковой вязкости трех характерных типов нефтей в трубчатом реакторе непрерывного и кубе периодического действия. [c.109]

В данной работе приводятся результаты исследования динамики выхода летучих веществ при конденсировании нефтяного пека. Длн этого была изготовлена лабораторная установка периодического действия, которая состоит из реактора, выполненного из нержавеющей стали, обогреваемого при помощи электропечи. Для сбора жидких продуктов предусмотрен мерный цилиндр-приемник,газов-отгра-дуированный газосборник. Температурный режим (рисунок) во всех опытах поддерживается постоянным. 93 [c.93]

Большой вклад в изучение кинетических особенностей химических реакций в хроматографическом реакторе-колонке внесли исследования С. 3. Рогинского, М. И. Яновского и Г. А. Газиева с сотр. [62]. Ими было показано, что кинетические особенности реакций в хроматографических реакторах столь необычны, что необходимо рассматривать особый хроматографический режим реакций, существенно отличающийся от статического и динамического режимов. В хроматографическом режиме химическая реакция. протекает одновременно, и сопряженно с хроматографическим разделением реагентов и продуктов, что приводит к следующим особенностям процесса а) в результате хроматографического разделения в зоне реакции присутствует в основном исходный реагент б) возможно проведение обратимых реакций (нанример, типа А ч В + С) преимущественно в одном направлении, что позволяет получить выход нродзгкта, превьшхающий равновесные значения в статических условиях в) увеличивается селективность процесса, понижается температура проведения реакций, устраняются побочные реакции и т. д. г) упрощаются кинетические закономерности реакций д) открываются новые возможности изучецря начальных стадий работы катализатора. — Прим. ред. [c.29]

Для исследования сероемкости поглотителей в условиях, близких к равновесным,мы разработали метод, в основу которого был положен фронтальный способ определения изотерм сорбции . Схема установки изображена иа рис.5. Перед началом работы устанавливался режим в токе чистого газа-носителя (водород, гелий), который подавался из баллона I в это же время в реакторе 13, куда загружался хемосорбент в количестве 150-500 мг температура поднималась до заданного значения. При работе с НзЗ или легколетучимя веществами смесь их с газог -носителем закачивалась в специальный баллов емкостью 2,5 л, максимальное давление 25 ат. фуднодетучие вещества испарялись и подавались в поток газа-воситедя из специального узда 6. Смесь газа-носителя и сероорганических веществ со строго известной концентрацией последних проходила вначале сравнительное плечо детектора За, затем байпас 10 для продувки системы, после чего она поступала в реактор 4, далее в колонку 9 и рабочее плечо детектора 36. [c.259]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология