Адиабатический конвертор

Рис. 17-18 Реактор (адиабатический конвертор) для дегидрирования к-бутиленов

Рис. 48. Реактор (адиабатический конвертор) для дегидрирования

Для получения кинетических. данных наиболее простой путь — осуществление изотермической р аботы интегральных конверторов, так как это ограничивает число переменных и облегчает интегрирование. Однако на практике изотермическая работа редко осуществляется, особенно для реакций с высокими тепловыми эффектами,вследствие ограничений в отводе тепла. Эти ограничения имеют большое значение, потому что плохой контроль за потоком тепла, приводящий к небольшим температурным градиентам в слое, может вызвать очень сильный эффект, поскольку скорость реакции экспоненциально зависит от температуры. При исследовании экзотермических реакций обычно применяют адиабатические трубные реакторы. Система температурного режима осуществляется таким образом, чтобы предотвратить утечку тепла через стенки реактора. Следовательно, профиль температур развивается вдоль длины реактора, размеры последнего зависят от теплоты реакции, теплоемкости реакционной среды и кинетики реакции. Полномасштабные заводские конверторы вследствие низкого соотношения поверхности и объема обычно работают адиабатически, и поэтому адиабатические- конверторы небольшого размера могут быть полезны для испытания на длительность пробега или для моделирования промышленной производительности. Эти конверторы могут работать либо на уровне полупромышленного масштаба, либо как пилотные установки. Адиабатические реакторы в настоящее время применяются для моделирования полномасштабных промышленных условий таких реакций, как высокотемпературная и низкотемпературная конверсия окиси углерода, реакция метанирования и синтез аммиака. [c.56]

Необходима вторая ступень конверсии. Она представлена адиабатическим реактором, или, как его называют, шахтным конвертором. Стенки его футерованы внутри высокотемпературным материалом - бетоном - для предохранения корпуса от перефева. Необходимую температуру создают тем, что в реактор подают воздух. Часть метана сгорает в кислороде воздуха, и тем- [c.440]

Реакторы технологии органических веществ. Реактор (адиабатический конвертор) для дегидрирования м-бутиленов (рис. 17.18) относится к аппаратам полупериодического действия (периодическое переключение на регенерацию катализатора горячим воздухом.). По конструктивному устройству он представляет собой цилиндрическую камеру, заполненную в нижней части слоем колец, а в верхней — слоем катализатора. [c.501]

Пример. На конверсию направляется газ следующего состава СО — 37%, На —39%, СОа —4,2%, N2 —22,8%. Перед конвертором к газу добавляется водяной пар в соотношении 1 1 (по объему). Температура паро-газовой смеси перед слоем катализатора 420° С. Степень конверсии составляет 80%. Определить, на сколько повысится температура газа, если процесс протекает адиабатически. [c.173]

Чтобы обеспечить надежную работу, начальная и конечная температуры слоя должны находиться внутри диапазона рабочих температур катализатора. Поэтому увеличение температуры и, следовательно, степени конверсии в первом слое необходимо ограничивать. Этого можно достигнуть увеличением отношения пара к сухому газу до тех пор, пока адиабатическая температура в конверторе находится в рабочем диапазоне, а максимальная температура газа контролируется равновесием на уровне, находящемся ниже максимальной рабочей температуры катализатора. [c.122]

Химические реакторы в производстве аммиака — это аппараты с неподвижным катализатором в виде твердых гранул, на которых протекают газофазные реакции. К ним относятся трубчатый и щахтный конверторы углеводородов, конверторы оксида углерода, реактор метанирования, колонна синтеза аммиака. За исключением трубчатого конвертора углеводородов, где к реакционным трубам с катализатором подводится тепло, остальные реакторы состоят из одного или нескольких адиабатических слоев катализатора й слоев катализатора с теплоотводящими трубками с аксиальным или радиальным ходом газа через слои. Конструкции реакторов синтеза аммиака с теплоотводящими трубками подробно рассмотрены в работе [12]. [c.435]

Необходима вторая ступень конверсии. Она представлена адиабатическим реактором, или, как его называют, шахтным конвертором, стенки которого футерованы внутри высокотемпературным материалом (бетоном) для предохранения корпуса от перегрева. Необходимую температуру создают подачей в реактор воздуха часть метана сгорает, и температура повышается до 1230-1280 К. Если в трубчатом реакторе теплота подводится внешним теплообменом, то в шахтном реакторе -внутренним теплообменом. [c.402]

Перед конвертором к газу добавляют водяной пар в соотношении 1 1 (по объему). Температура паро-газовой смеси перед слоем катализатора 420 С. Степень конверсии 0,8. На сколько повысится температура газа, если процесс протекает адиабатически [c.136]

Затем газ поступает в конвертор второй ступени — работающий в адиабатическом режиме реактор со стационарным слоем никелевого катализатора конверсии. Для получения азота, необходимого для синтеза аммиака, в конвертор подают воздух. Кислород воздуха расходуется на реакции сгорания, являющиеся источником тепла, необходимого для конверсии остального метана. Температура на выходе из вторичного конвертора 870°С. [c.18]

С помощью этой программы определяют, например, равновесный состав на выходе из трубчатой печи конверсии метана, когда известно, что протекают реакции (УП.2) и задана температура на выходе. Кроме того, на основе этой задачи может быть рассчитан адиабатический реактор по равновесной модели, например, шахтный конвертор метана, при условии, что заданы параметры потока газа на входе (состав, температура, давление) и требуется определить параметры потока на выходе (состав, температура), соответствующие равновесным условиям. По сравнению с предыдущей при решении этой задачи следует определить температуру на выходе при заданной температуре на входе. Для решения требуется добавить уравнение теплового (энтальпийного) баланса [c.434]

На рис. 10.3 показан конвертор оксида данный газ углерода радиального типа. Он представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, заполненный катализатором. Парогазовая смесь подается сверху вниз по центральной трубе и через отверстия по всей ее высоте поступает на катализатор. Реакционный газ выходит из аппарата через кольцевой зазор вдоль наружных стенок. При радиальном потоке газа через катализатор сопротивление слоя катализатора меньше, чем при движении газа сверху вниз. Для предупреждения прохождения газа сверху вниз в верхней части аппарата расположен слой катализатора, выполняющий роль затвора. К конвертору применима модель реактора вытеснения, а по температурному режиму—адиабатического. [c.199]

Исходное сырье подается насосом с установки ГФУ, смешивается с водородом, проходит через подогреватель-испаритель (I) и при температуре 650-670 К поступает в реактор сероочистки (2), заполненный алюмоникельмолибденовым катализатором и поглотительной массой ГИАП-10. К очищенной от сернистых соединений смеси сырья и водорода добавляется водяной пар (подается из сети через пароперегреватель (4), и парогазовая смесь при температуре 620-720 К поступает в реактор низкотемпературной конверсии (3). В адиабатическом реакторе (3) протекает экзотермический процесс конверсии углеводородов, вследствие чего смесь конвертированного газа и непрореагировавшего пара выходит из реактора при температуре 720-820 К. К этой смеси в смесителе (5) подается дополнительное количество водяного пара и она через коллектор (6) поступает в две реакционные трубы (7), которые заполнены катализатором высокотемпературной конверсии и размещены в промышленной печи конверсии. Отходящий из труб газ при температуре 1020-1070 К проходит через коллектор (8) в смеситель (9), куда подается насыщенный пар для понихения температуры парогазовой смеси перед запорной арматурой. Парогазовая смесь через редукционный клапан (10) сбрасывается в конвертор окиси углерода промышленной водородной установки. [c.41]

Проточные реакторы, которые не работают изотермически и адиабатически, называются псевдоизотермическими. Вследствие того, что реакционные условия обычно не могут быть рассчитаны математически, этот тип реактора мало полезен для составления рабочего уравнения. Тем не менее он полезен для контроля и для быстрых сравнений между различными катализаторами. Как правило, невозможно использовать информацию, полученную на реакторах этого типа, для целей масштабного перехода. Реакторы обычно ра-.ботают так вследствие ограничений в теплопередаче, которые происходят при реакциях с высоким тепловым эффектом. Изотермический режим невозможен в этих случаях, так как, чтобы достичь большого отношения поверхности к объему, необходимо ограничение диаметра конвертора ниже практически допустимого предела. [c.57]

Экзотермические реакции метанирования окиси углерода и двуокиси углерода имеют тепловые эффекты реакции АЯ25 с, составляющие соответственно 49,27 и 39,44 ккал моль окисла углерода. Поэтому увеличение температуры, соответствующее заданному превращению окислов углерода, может быть рассчитано при условии, что можно оценить потери тепла из конвертора. Нормальная работа — адиабатическая, поскольку потеря тепла из хорошо изолированного промышленного конвертора пренебрежимо мала в сравнении с вводимым теплом. Другим справедливым допущением является то, что теплоемкости постоянны в диапазоне обычных рабочих условий. Для газа типичного состава увеличение температуры составляет 74 °С на 1% конвертируемой окиси углерода и 60 °С на 1% конвертируемой двуокиси углерода. [c.146]

В течение 15 мин первая часть станет наполовину окисленной, что повысит температуру газа и катализатора до 200° С. Горячий газ, покидающий первую часть, будет нагревать катализатор во второй части на 150° С, и реакция в этой части повысит температуру катализатора еще на 100° С, т. е. всего на 250° С. Процесс продвигается по направлению к низу конвертора. В следующие 15 мин холодный газ, входящий в первую часть, будет нагреваться на 50° С горячим катализатором и еще на 200° С в результате реакций. Снова процесс продвигается через слой. Общая картина температур в слое в последующие пятнадцатиминутные интервалы показана в приведенной ниже таблице. Адиабатическое увеличение температуры в результате полной реакции FeaOj со смесью, содержащей 1% кислорода, составляет 407° С. Тем не менее, за 2 ч температура поднимется до 730° С. [c.242]

Равновесная смесь ДМЭ с частично непревращенным метанолом, водой и разбавителем (легкие углеводороды и др.), снимающим тепло, подается в реактор-конвертор второй ступени. Катализатор Н-25М-5 имеет отношение 5 О /А Оз не менее 12 синтез катализаторов такого типа описан в патентах, рассматриваемых в данном обзоре. Температура на входе в реактор второй ступени составляет 360 С, а при кратности рециркуляции 9 1 адиабатическое повышение температуры составляет около 55°С. Выходящий из реактора поток конденсируется в теплообменниках и холодильниках и разделяется на водную фазу, жидкую углеводородную часть и газ, который идет на рециркуляцию для отвода тепла реакции. Жидкие и газообр Зные продукты разделяются на обычной газофракционирующей установке. Жидкие продукты, выкипак>. щие в пределах кипения бензина, состоят из ароматических [c.19]

Температура поступающего на катализатор газа равна обычно 400°, Графически изменение состояния газа в процессе кО Нверсии изобрах<ается различно в зависимости от способа отвода тепла реакции, т. е. от конструкции конвертора. Если бы процесс п р0В 0дил и без отвода тепла (адиабатически), газ по выходе из конвертора достигал бы состояния, обозначенного на графике точкой Е. При использовании первого способа отвода тепла (см. вь ше) газ. подогревается только до температуры (точка ] ) и на выходе конвертора температура газа снижается до 1е-2 (точка 2). При отводе тепла реакции по второму способу газ, пройдя первый конвертор, нагреется до температуры /д, (точка 0 ) и затем в теплообменнике охладится до тем- [c.229]