Реактор оптимальная конструкция

Ркс. 2.23. Схема реактора оптимальной конструкции [c.63]

Некоторые из этих коиструкций реактора представлены на рис. V-в. Следует отметить, что в рассматриваемом примере логической модели гипотетической обобщенной конструкции реактора не отражена специфика химической реакции, т. е. данная конструкция может быть применена для широкого класса реакций. Очевидно, представляется возможность создать логическую модель гипотетической обобщенной конструкции, которая содержала бы в себе все возможные элементы (такие, как гидродинамика, виды теплоносителей и т. п.), и на основании ее выбрать оптимальные конструкции для различных классов реакций. В этом случае выбор оптимальной конструкции в дальнейшем [c.229]

Вычисление локального оптимума, соответствующего минимальному времени пребывания реакционной смеси в слое катализатора (минимальной длине реактора) проводилось на ЦВМ. Для каждой конструкции реактора варьировалась только начальная температура реакционной смеси на входе в реактор. Концентрация окиси углерода на выходе реактора не должна была превышать 1,61%. Данные расчета представлены в табл. У-2, где первые шесть конструкций использовались для упорядочения элементов в логическом уравнении и для вычисления оптимальной конструкции, а остальные конструкции приведены для подтверждения того, что среди них нет оптимальной. [c.230]

ГОСТы, ОСТы или ведомственные нормали, определяющие стандартные ряды типового оборудования. В последнее время проводятся работы и по стандартизации гидродинамической структуры потоков в отдельных аппаратах (например, в реакторах с мешалками), что существенно сокращает время выбора необходимого оборудования. Выбор оптимальной конструкции аппарата и его типоразмеров является итерационной задачей и поэтому любая информация об эффективности в конкретных условиях эксплуатации лишь упростит процедуру расчета. [c.110]

Конструирование реактора не поддается шаблону, и для проведения процесса можно предложить много разных конструкций. В поисках оптимальной конструкции не обязательно останавливаться на наиболее дешевой. Реактор может иметь низкую стоимость, однако дополнительная переработка получаемых в нем продуктов будет стоить довольно дорого. Поэтому при проектировании нужно учитывать экономичность всего процесса в целом. [c.19]

Для расчета и проектирования реакторов необходимо использовать закономерности и данные различных областей знания термодинамики, химической кинетики, гидродинамики, теплопередачи, массопередачи и экономики. Теория химических реакторов — синтез всех перечисленных дисциплин и имеет целью выбор оптимальной конструкции реактора. [c.19]

Все сказанное нужно учитывать при создании аппарата оптимальной конструкции. Например, лучшей конструкцией может оказаться каскад из двух последовательных реакторов различных типов. Так, при высокой степени превращения и сильно экзотермической реакции целесообразно исследовать возможность использования псевдоожиженного и неподвижного слоев. [c.443]

Реактор работает непрерывно. Скорости подачп катализатора, мономера и растворителя соотносят так, чтобы обеспечить нужную скорость образования полимера, концентрацию мономера (3—10 масс.% от содержимого реактора) и оптимальную концентрацию полимера, которая варьируется от 6 до 15% в зависимости от индекса расплава получаемого полимера. Однако в некоторых промышленных реакторах специальной конструкции концентрация полимера превышает 25%. При получении сополимеров а-олефин отдельным потоком непрерывно вводят в реактор со скоростью, необходимой для достижения соответствующей концентрации в реакторе. [c.168]

В связи с этим появляется инструмент для анализа оптимальности конструкции реактора. Расчеты позволили выявить недостатки в конструктивном и материальном оформлении аппаратов и разработать рекомендации по их устранению. [c.29]

Лифт-реактор новой конструкции позволяет поднять температуру без потери селективности процесса, что прежде всего связано с улучшением условий перемешивания реакционной смеси, отсутствием в реакторе застойных зон и сокращением времени реакции. Тем не менее, особое внимание следует уделять поддержанию оптимального баланса между продуктами термического и каталитического крекирования. [c.264]

Печь 11 представляет собой реактор обычной конструкции, позволяющий достигать требуемой температуры и устойчивый к действию применяемых реагентов. Рабочая температура составляет 605—700°С, причем предпочтительно работать при 650 °С. Оптимальное время контакта зависит от специфических характеристик и количеств применяемых реагентов, а также от температуры реакции. Обычно время 1—2 ч является достаточным для практически полного превращения РЬО в расплавленный металлический свинец. Поскольку плотность углерода ниже, чем у флюса, в ходе реакции необходимо перемешивание падающей мешалкой для того, чтобы обеспечить эффективное восстановление РЬО. Образующийся расплавленный сви- [c.232]

Более совершенными являются непрерывно действующие схемы с подвижными катализаторами и разделением аппаратуры для основного процесса и регенерации. В этих системах режимы работы реакторов и регенераторов могут быть вполне стабильными и менее зависящими друг от друга. Как следствие, определение эффективности их работы и выбор оптимальных конструкций упрощаются и могут вестись, как при обычных непрерывных процессах, по правилам, изложенным в 2 3 и 4 данной главы. [c.400]

Существование достаточно адекватной математической модели трубчатого реактора полимеризации этилена имеет первостепенное значение при выборе оптимальной конструкции реактора, разработке системы автоматического управления им и ряде других задач. [c.209]

Некоторые интересные замечания общего характера относительно единиц измерения величин, капитальных эксплуатационных затрат и границ функции стоимости можно найти в гл. 3 книги [2]. В работе [3] описывается использование ряда методов оптимизации при расчете оборудования. Наконец, хорошие примеры использования цифровой вычислительной машины для определения оптимальной конструкции и условий работы для экспериментального каталитического реактора по производству окиси азота приведены в работе [1]. [c.160]

Выбор оптимальной конструкции химического реакт м далеко не простое дело. Знать кинетику реакций, лежаЭ цх Ценове того или иного процесса,— хотя это само по себе важно ще не значит уметь осуществить промышленный вариант процст к , поскольку протекание химической реакции в промышленном реакторе всегда осложняется переносом тепла и массы. Помимо кинетических данных, необходимо располагать расчетным методом, позволяющим выбрать тип химического реактора определенного размера, в котором желаемая реакция могла бы протекать в оптимальных условиях. [c.3]

Создать оптимальный температурный режим можно также с определенным приближением. В реальных условиях достигнуть одинаковой температуры во всем реакционном объеме можно только в реакторах полного смешения. Во всех других реакторах, дал е в самых совершенных, наблюдаются местные отклонения температуры в разных зонах реактора, иногда довольно большие. Необходимость изменять температуру по длине рабочей зоны реактора усложняет соблюдение оптимального режима, контроль за ним, а также сравнение и анализ работы реакторов, например при изменении размера реактора, его конструкции или режима работы. При любом из этих изменений изменяется режим в микрозонах реактора. Меняется распределение температуры в различных точках реакционного пространства. Чтобы контролировать такие температурные отклонения, необходимо замерять температуру в многочисленных точках, что практически невозможно. А без такого замера нельзя определить среднюю температуру и, следовательно, нельзя сравнивать работу реакторных устройств. [c.48]

Задача теории конструирования реактора состоит в определении размеров реактора и количества используемого катализатора, необходимых для эффективного превращения в желательный продукт определенного количества вводимых исходных веществ. Этого можно достичь, если выбраны определенные условия, такие, как начальная температура, давление и концентрация исходных веществ, и определен тин используемого реактора. Например, реакторы для периодического или непрерывного процессов могут быть использованы в условиях, когда превращение осуществляется в изотермических или адиабатических условиях. Такие изменения условий проведения процесса определяют требования, предъявляемые к конструкциям, в результате чего размеры реактора будут оцениваться по-разному. Оптимальная конструкция должна быть наиболее экономичной с финансовой точки зрения. Для оптимизации конструкции могут быть использованы снециальные математические методы, такие, как теория динамического программирования, введенная Беллманом [1]. На практике окончательный выбор условий проведения процесса часто делается на основании только немногих вычислений конструкции реактора. Такие вычисления прямо зависят а) от имеющихся кинетических данных, б) от процессов массопередачи и в) от процессов теплопередачи. [c.390]

Практически путь математическому моделированию был открыт с появлением злектронно-счетных устройств. В настоящее время на подобных машинах рассчитаны и рассчитываются оптимальные конструкции химических реакторов и оптимальный режим работы многих технологических процессов производства серной кислоты, аммиака, получения дивинила из бутилена, прямого синтеза высших спиртов из окиси углерода и водорода и т. д. При этом выход продукции в ряде случаев увеличивается чуть ли не вдвое. [c.318]

Кроме того, реакции протекают с определенными тепловыми эффектами, а в реакторе необходимо поддерживать температуру, близкую к оптимальной. Поэтому реактор (его конструкция и размеры) должен обеспечивать надлежащий теплообмен. [c.145]

Процесс отрабатывался на пилотной установке, моделирующей все основные технологические узлы, в течение 10 лет. Метод фирмы Курарей запатентован в Японии и в большинстве развитых стран Европы и Америки [103, 105—112, 150]. К сожалению, опубликованные материалы фирмы носят исключительно рекламный характер и позволяют составить лишь самое общее представление о сущности процесса. На первой стадии из изобутилепа и формальдегида синтезируется ДМД. Отмечается, что селективность этой реакции по обоим видам сырья достигает 90% и выше, что обеспечивается применением реактора оптимальной конструкции, глубоким (ниже 1%) обеэме-таноливанием формалина и извлечением образующегося ШИД избытком сжиженной С4-фракции (1). На второй стадии ДМД подвергается каталитическому расщеплению в присутствии водяного пара на катализаторе хорошо известного читателю типа фосфорная [c.73]

В химии и химической технологии важнейшими характеристиками реакции являются выход целевого продукта и скорость протекания реакции. При реализации технологического процесса одна из основных задач состоит в выборе оптимальной конструкции химического реактора и оптимального технологического режима процесса. Критериями оптимальности служат прежде всего выход продукта и производительность реактора. Другие факторы, например капиталовложения, эксплуатационные расходы, энергетические затраты, техника безопасности пт. д., могут иметь не менее важное значение при проектировании конкретного производства, однако обычно они не рассматриваются в теории химического реактора. [c.329]

Конструкция реактора и технологическая схема. Оптимальной конструкцией для этого процесса оказался трубчатый реактор. Диаметр трубок составляет 0,63—7,6 см, длина 0,9—3 м. [c.181]

После удаления двуокиси углерода и сероводорода промывкой под давлением конвертированный газ (отношение СО Н2= 1 2) компримируется далее до давления 200—700 ат, в зависимости от применяемого режима, и подается под давлением через маслоуловитель в сосуд, заполненный активированным углем в виде цилиндриков размером 4—5 мм. Уголь адсорбирует пентакарбонил железа, мешающий нормальному ходу процесса. Из этого сосуда газ возможно более коротким путем подается через теплообменник в реактор. В теплообменнике газ, направляемый в реактор, нагревается горячим газом, выходящим из реактора, до температуры, возможно более близкой к температуре реакции. Оптимальная температура процесса находится в интервале от 350 до 390°. Если газ не нагрелся до требуемой температуры, можно дополнительно нагреть его в специальном подогревателе. Дополнительный подогрев газа необходим, например, в тех случаях, когда вследствие снижения активности катализатора в реакторе выделяется недостаточное количество тепла. В контактном аппарате реакция протекает на катализаторе, размещенном слоями на полках аппарата. Устройство его аналогично устройству реактора, изобра.жен-ного на рис. 29 (стр. 100). Сначала применялись реакторы такой же конструкции, как в синтезе аммиака впоследствии для синтеза метанола были разработаны реакторы специальной конструкции. [c.167]

Сравнение различных типов реакторов. Как подчеркивалось, большинство лабораторных поисковых исследований по синтезу полимеров выполняется в реакторах периодического действия, поскольку организация непрерывного процесса в лаборатории связана обычно с большими техническими трудностями. Поэтому проблема обоснования оптимальной конструкции и типа реактора всегда очень остро встает при планировании технологических разработок. При выборе конкретного типа и конфигурации реактора следует учитывать кинетический механизм процесса изменение вязкости среды по ходу процесса фазовые превращения в ходе процесса условия смешения условия теплоотвода давление в системе [c.143]

Проектирование промышленного контактно-каталитического агрегата включает в себя значительную долю элементов творческого процессса, который не может быть полностью формализован. Поэтому современная система автоматизированного проектирования (САПР) должна быть ориентирована на работу в режиме диалога с проектировщиком-человеком при активном использовании банка интеллектуальных знаний. Такой диалог возникает в ситуациях, которые не поддаются формализации или их формализация недостаточно эффективна. Режим интеллектуального диалога проектировщик—ЭВМ важен и потому, что оценивание большинства конструкторских разработок промышленного реактора производится проектировщиком сразу по нескольким критериям технологическим, экономическим, энергетическим, экологическим и т. п. Ясно, что при таком оценивании роль опыта, интуиции проектировщика приобретает исключительно важное значение. Выбор оптимальной конструкции контактного агрегата происходит в режиме диалога ЛПР—ЭВМ, в процессе которого в систему поступает дополнительная неформальная информация от лица, принимающего решение [24]. [c.266]

Для проведения синтеза метанола в оптимальном температурном режиме в настоящее время разработаны и эксплуатируются трубчатые реакторы иной конструкции, чем описанный ранее (катализатор располагается в трубках аппарата, а в межтруб-ное пространство отводится тепло реакции дистиллированной водой). Температурный режим реактора практически изотермический, получаемый пар используется на установке. При трубчатой конструкции реактора требуется тщательная загрузка катализатора, чтобы сопротивление трубок было одинаковым. Трубчатый реактор прост в экслуатации, однако изготовление и ремонт аппарата за труднительны. [c.326]

Принципиально для каждого конкретного процесса может быть выбрана оптимальная конструкция реакторного устройства при любых критериях оптимизации этого процесса. Однако для этого необходимо пметь точные данные о влиянии конструкции реактора на физические процессы в системе и о взаимном влиянии физическпх и химических процессов. Настоящая глава посвящена рассмотрению вопроса, который является одним из важнейших при выборе конструкции реактора,— вопросу о влиянии конструктивных факторов на скорость межфазного массо- и теплообмена. [c.244]

Модели основных технологических операций в аппаратах периодического действия. Реакторное оборудование. X и м и-ческие реакторы, Прн выборе оптимальной конструкции химического реактора используют закономерности гндродниа-ми1 и, тепло- и массопередачн, кинетики протекающих в нем технологических процессов. При синтезе оптимальных вариантов гибких технологических систем определяют оптимальные объемы аппаратов н их число в схеме из условия удовлетворения всем технологическим процессам, которые предполагается в них проводить. [c.91]

Для установок сернокислотного алкилирования с реакторами Strat o и Kellog были разработаны полные математические модели. Исследователями была подтверждена адекватность этих моделей описываемым процессам. Модели использовали для расчета прибыли от усовершенствования установок, для определения оптимальной производительности установок по сырью, для установления оптимального режима работы деизобутанизатора, для сравнения работы реакторов разной конструкции. Было показано, что работа деизобутанизатора в режиме изостриппинга для установок сернокислотного алкилирования экономически невыгодна. [c.212]

Выходы продуктов крекинга на высокоактивных цеолитсодержащих катализаторах в лифт-реакторе можно повысить при установке после реактора разделительных циклонов или подбором оптимальной конструкции узла смешения регенерированного катализатора с сырьем [66]. Применение разделительных циклонов позволяет повысить конверсию сырья на 2,7% (об.), выход бензина на 2,2% (об.) и улучшает октановое число бензина по исследовательскому методу без ТЭС на 0,4 пункта. Многоточечный ввод сырья приводит к росту конверсич сырья и выхода бензина, соответственно на 3,0 и 2,3% (об.). [c.131]

Основной целью моделирования было определение оптимальной конструкции узла ввода потока в реактор. Поэтому испытанию подвергались 8 различных типов ввода радиальный, радиальный под углом к оси аппарата, радиальный в коническую часть оболочки, аксиальный, одинар- [c.130]

Этот способ интересен простотой аппаратурного оформления. Однако раздельная дозированная подача азотной кислоты в различные точки реактора осложняет процесс и затрудняет регулирование его режима. Сама реакция нитрования протекает, по-видимому, не в оптимальных условиях, так как указанная конверсия азотной кислоты в нитропарафипы меньше (около 30%), чем достигаемая при проведении процесса в змеевиковом реакторе (около 40%) [195]. Наконец, при этом способе неприменима более дешевая и доступная разбавленная азотная кислота. Тем не менее реактор такой конструкции, носящий название адиабатический реактор , применен па заводе в Стерлингтоне. [c.582]

Все это позволяет выбрать оптимальную конструкцию малогабаритного реактора типа реактора Гудри. [c.265]

В промышленности выпускается ряд марок ПЭВД. Каждая марка требует определенного технологического режима. Оптимальная конструкция реактора для выпуска одной марки может оказаться неопткмаль-ной для другой марки. Поэтому в конструкции боковых вводов необходимо предусмотреть несколько разветвлений на некотором расстоянии друг от друга [70]. [c.98]

На основании результатов вариантного расчета была определена оптимальная конструкция реактора о горячими стенками и со -средоточенным вводом сырья в поток углеводородно-водородной плазмы для промышленной установки мощностьп 10 МВт. [c.176]

Одной из основных тенденций в развитии современной химической промышленности является создание крупнотонна кных производств.При этом первостепенное значение имеет выбор оптимальной конструкции реактора и оценка технических возможностей реализации агрегатов высокой производительности.Эти задачи логут Оыть решены с использованием адекватной математический модели процесса. [c.199]

В промышленности выпускается несколько марок полиэтилена высокого давления.Ка здая марка полиэтилена требует определен- ного технологического решма. Оптимальная конструкция реактора для выпуска однсй марки может оказаться неоптимальной для другой.Поэтоглу в конструкции боковых вводов необходимо [c.206]

Исходный газ, используемый для синтеза метанола, очищают от масла, серы, карбонилов железа и других примесей. Для осуществления синтеза метанола используют реакторы разной конструкции. Так, реакторы высокого давления представляют собой цельнокованые аппараты колонного типа, в которых катализатор размещается на полках (5—6 щт.). Причем оптимальным режимом считается изотермический. Достижение такого режима зависит от конструкции насадки колонны. Тем не менее, общим недостатком всех использованных насацок является то, что реальный режим отличается от изотермического. В связи с этим используют комбинированный вариант реактора сочетание полочной насадки с дополнительным отводом тепла в верхней части колонны с помощью двойных трубок (трубок Фильда). Этот вариант реактора обеспечивает режим, наиболее приближающийся к изотермическому. [c.359]

Разработка приемов математического моделирования химических реакторов (в развитии этих работ в СССР и в пропагандировании новых идей в этой области большая роль принадлежит М. Г. Слинь-ко [345]) и широкое развитие исследований по кинетике реакций промышленно важных процессов создали предпосылки для оптимального проектирования химических реакторов. Проектирование реактора для проведения какого-либо химического процесса в современном понимании слагается из выбора оптимальной конструкции, определения оптимальных условий ведения процесса и расчета конструктивных элементов (включая и расчет реакционного объема). [c.219]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология