Реакторы турбулентный

При определении оптимального времени контакта и условий закалки очень важно установить, где образуется ацетилен — в зоне горения или за пламенем. Этот вопрос важен с технологической точки зрения, так как определяет время реакции, зависящее в этом случае не только от времени контакта (о бъем реактора расход), но и от формы и размеров пламени. Определение зоны, в которой происходит конверсия в ацетилен, определяет конструкционные характеристики горелки, гидродинамические характеристики потока газов (ламинарный или турбулентный), место ввода охлаждающей воды для замораживания равновесия и т. д. [c.112]

Обш ая длина реактора —57 м. При подаче этилена в количестве 200 м /ч получают выход 12% при производительности 1600 кг/(м ч). Режим течения в реакторе турбулентный, в реакционной секции Ке достигает значения 5,8 10. [c.105]

По принципу действия трубчатый реактор является аппаратом вытеснения режим движения реакционной массы в реакторе - турбулентный, поршневой. Полимеризация протекает при постоянно меняющихся по длине реактора параметрах - температуре, давлении, концентрации инициатора и образующегося полимера. [c.25]

Характер движения в трубчатых реакторах турбулентный, поршневой, в автоклавных реакторах — практически близок к идеальному смешению. [c.29]

Для гомогенных реакторов в формуле (IX.15) надо заменить на диаметр трубы. Тогда / будет обычным коэффициентом сопротивления в ламинарном или турбулентном потоке. [c.260]

При рассмотрении гидродинамических режимов в проточных реакторах полного вытеснения и смешения полагают, что в них отсутствует продольное перемешивание, в результате чего концентрация в сечениях, перпендикулярных направлению потока реакционной массы, постоянна. Однако создание условий в реакторах, при которых бы продольное перемешивание было сведено на нет, практически недостижимо. Например, для аппарата полного вытеснения отсутствие перемешивания может наблюдаться лишь в случае определенного соотношения между длиной и сечением реакционной зоны, при котором скорость диффузии частиц в направлении потока и навстречу ему исчезающе мала по сравнению со скоростью перемещения реакционной массы и, кроме того, турбулентные токи не дают заметного перемешивания частиц и перемещения их в направлении, обратном потоку реакционной массы. Действительно, если выделить в реакторе полного вытеснения [c.37]

Таким образом, возможность применения зависимостей (IV.62) и (IV.63) в широком диапазоне изменения Ре и N экспериментально не подтверждается. Поэтому они могут быть использованы лишь в приближенных ориентировочных расчетах, главным образом, для газофазных реакторов с турбулентным режимом движения потока. [c.105]

Время пребывания катализатора в турбулентном плотном слое реактора установки флюид для принятого частного значения Л=1 200 сек. таково дпя 63% катализатора менее 200 сек. (численное значение бср Для данного конкретного случая) и для 86,5% — менее 400 сек. приблизительно 23,5% (86,5—63,0) катализатора находится в слое от 200 до 400 сек. [c.145]

Кожухотрубные реакторы. Процесс протекает в трубках или в межтрубном пространстве. Для перемешивания фаз или увеличения турбулентности в реакционную зону помещают твердую насадку, которой может служить твердый катализатор в виде гранул или кусков. Иногда стенки сосуда покрывают слоем катализатора. Наконец, зона реакции может быть полой. [c.359]

Смесь испаренного сырья (внешняя фаза) с пылевидным катализатором (внутренняя фаза) поступает в низ реактора 5. Скорость движения и плотность массы турбулентного потока подбирают такими, чтобы и сырье крекировалось достаточно глубоко и катализатор выносился целиком с верха реактора. [c.253]

На интенсивность теплообмена через стенку реактора оказывает влияние режим движения потока (распределение скоростей, степень турбулентности). Вследствие отказа от гидродинамического подобия влияние режима движения будет различным в модели и образце. Поэтому удобно представить этот процесс суммарно как конвекцию теплоты и характеризовать коэффициентом теплоотдачи а. [c.465]

При ЭТОМ получаются следующие уравнения изменения масштаба трубчатых реакторов с турбулентным движением смеси реагентов [c.466]

В реакторах со слоем твердой фазы необходимо также считаться с возникновением некоторой разности концентраций в поперечном (радиальном) направлении, что обусловливает неодинаковую скорость превращения в точках, расположенных на различном расстоянии от оси аппарата. В случае турбулентного движения потока через слой разность концентраций в значительной степени сглаживается интенсивным массообменом в радиальном направлении. [c.467]

Нужно отметить, что полученные зависимости близки к формулам Дамкелера, выведенным для конкретных реакторов, работающих при турбулентном движении потока реагентов [49] [c.470]

Факторы, ограничивающие возможность масштабирования трубчатых реакторов. Наиболее важными факторами, накладывающими ограничения на масштабирование с сохранением частичного подобия, являются возрастание сопротивлений движению потока и, в случае контактных реакторов, увеличение разности температур в слое катализатора. При использовании уравнений изменения масштаба, приведенных в этом разделе, сопротивления в образце возрастают по сравнению с сопротивлениями в модели согласно следующим приближенным зависимостям (турбулентное движение) [c.470]

Реакторы вытеснения устанавливают горизонтально или вертикально. В тех случаях, когда необходимо организовать теплообмен, реактор по своей конструкции бывает похож на кожухотрубный теплообменник. При этом реагенты могут находиться либо в трубном, либо в межтрубном пространстве. Реакционный объем может быть заполнен частицами твердого катализатора или инертной насадкой для улучшения теплопередачи или контакта между фазами в гетерогенных реакциях (за счет увеличения турбулентности) [c.116]

При недостаточной турбулентности потока в реакторах вытеснения возникает разница во времени пребывания реакционной смеси по поперечному сечению аппарата. При ламинарном потоке профиль скоростей по сечению реактора является параболическим с максимумом скорости в вершине параболы, превышающей вдвое среднюю скорость скорость постепенно уменьшается по направлению к стенке, у которой она равна нулю. Несмотря на то что среднее время пребывания смеси в аппарате при параболическом профиле скоростей такое же, как и при равномерном профиле" , степени превращения в обоих случаях неодинаковы. Более продолжительное время пребывания некоторых молекул в реакторе не всегда компенсируется менее продолжительным временем пребывания других молекул. Кроме того, положение усложняется наличием диффузии. Вследствие более длительного времени пребывания у стенок образовавшиеся там продукты реакции обладают сравнительно высокой концентрацией и диффундируют к центру реактора, в то время как исходные веш,ества [c.150]

В промышленных реакторах в условиях ламинарного потока вследствие свободной конвекции концентрации выравниваются, что позволяет с допустимой точностью пользоваться при расчетах уравнениями для потока с равномерным распределением скорости. Однако в небольших лабораторных установках ошибка может оказаться весьма значительной, поэтому в данном случае целесообразно проводить исследования при турбулентном режиме. [c.152]

Для того чтобы трубчатый реактор приближался максимально к аппарату идеального вытеснения, необходимо работать в турбулентном режиме. При этом для осуществления медленно идущих реакций требуется устанавливать трубы очень [c.45]

Второй крайний случай удобно рассмотреть на примере непрерывного трубчатого реактора. При отсутствии диффузии, а также конвективного и турбулентного перемешивания в продольном направлении каждый элементарный слой реагирующей смеси независим от соседних слоев и движется вдоль трубы, как поршень. Подобные реакторы называют реакторами идеального вытеснения. [c.15]

Окисление в трубчатом реакторе. В отечественной практике для производства окисленных битумов применяют змеевиковой трубчатый реактор с вертикальным расположением труб. Окисление происходит в турбулентном потоке воздуха. Движение воздуха и окисляемого сырья, диспергированного в воздухе,— прямоточное. Прореагировавшая газожидкостная смесь поступает из реактора в испаритель, где разделяется на газы и жидкость. Газы уходят с верха испарителя на обезвреживание, жидкая фаза — битум — из нижней части испарителя откачивается в парк. [c.52]

Перемешивание реагирующих веществ в реакторах осуществляется при помощи установленных в них перегородок, обеспечивающих высокую турбулентность газового потока. Процесс не требует применения давления. Из реактора продукты алкилпрования направляют в отстойник, откуда углеводородная фаза поступает в каталитическую камеру для очистки от фтористого водорода и фтористых соединений. В каталитической камере фтористые соединения разлагаются с выделением фтористого водорода, который возвращается в систему циркуляции кислоты [c.137]

Мы выбрали наиболее элементарный метод вывода основных уравнений материального и теплового балансов реактора. Другой способ, который мы могли бы использовать, состоит в том, чтобы начать с дифференциальных уравнений в частных производных, описываюпщх процесс в элементе объема реактора, проинтегрировать их по всему объему и усреднить по турбулентным флуктуациям в результате мы получим те же обыкновенные дифференциальные уравнения. [c.158]

Имеется несколько различных форм профилей скорости. В случае прямых цилиндрических реакторов без насадки профиль скоростей может аппроксимироваться кривой параболической формы, характерной для ламинарного потока, или кривой почти прямоугольной формы, характерной для турбулентного потока. Форма профиля зависит от того, превышено ли критическое значение числа Рейнольдса или нет , причем параболический профиль,при Ке<Кекр, устанавливается всегда постепенно по мере того, как по длине реактора затухают неизбежно возникающие на входе возмущения. Обычно считается, что на расстоянии, равном 50 м от входа, можно ожидать достаточно хорошей аппроксимации параболического распределения скоростей. Однако эта величина часто больше фактической длины реактора [c.65]

Ответы а) реактор смешения б) реактор вытеснения независимо от того, является поток ламинарным или турбулентным. [c.132]

При расчете реакторов радиальная диффузия может играть большую роль, чем продольная. При расчете промышленных реакторов с турбулентным режимом продольную диффузию обычно не учитывают. [c.50]

Ввиду изменения, которое претерпевает в реакторе как состав реакционной смеси, так и физико-химические свойства отдельных компонентов, уравнение баланса следует составлять для каждого компонента в отдельности. Между материальным и тепловым балансами существует тесная связь. Оба они зависят от скорости реакции. Это обстоятельство, так же как и зависимость скорости реакции от температуры, зачастую довольно сложная, затрудняет решение соответствующих уравнений. В таких случаях вводятся различные упрощения. Вместо вектора линейной скорости, меняющегося от точки к точке при турбулентном режиме, вводится его -> [c.151]

Трубчатый реактор для проведения процесса в гомогенной системе. Для реализации условия равенства скорости превращения в модели и образце нужно отказаться от геометрического подобия, сохранив геометрическое родство (допускается возможность деформации в осевом направлении). Исключив также гидродинамическое подобие, примем, однако, одинаковый режим течения в обоих аппаратах (ламинарный или турбулентный). Кроме того, не будем учитывать в этом случае явлений массопереноса, поскольку, как указывалось в разделе VIII, они не играют существенной роли в реакторах с большим отношением длины к диаметру. [c.464]

От гомогенного реактора турбулентное иламя отличается наличием оире-деленного расиредолення (градиента)средних температур и концентрацни между границами свежего и сгоревшего газа, что является самим условием рао-иространения зоны реакции. [c.283]

При /Гц 1 режим потоков в реакторе близок к режиму идеального перемешивания, а при А п 1 — к режиму реактора идеального вытеснения. Основное конструктивное отличие плазмохимических реакторов от обычных реакторов идеального вытеснения заключается в использовании интенсивного принудительного охлавдения стенок, что приводит к значительным радиальным градиентам скорости потока. В результате скорость превращения сырья в целевой продукт снижается, и дай компенсации требуется увеличение длины реактора. Однако такое решение приводит к снижению селективности реакгора по отношению к побочным продуктам. Таким образом, требуются конструктивные решения, обеспечивающие защиту от теплового разрушения стенок реакггора и минимизацию радиальных градиентов температуры. Второе отличие плазмохимических реакторов — турбулентная диффузия по оси реактора. Интенсивность смешения струй плазмы и сырья зависит от следуюшдх факторов характера линейного размера (калибр) и формы устьев струй, угла атаки струй, харакгеристики турбулентности струй, относительного шага между струями, отношения скоростных напоров струй, отношения диаметров устьев струй. [c.667]

От гомогенного реактора турбулентное пламя отличается наличием определепного раснределоиия (градиента)средних темно- )атур и концентраций между границами свежего и сгоревшего газа, что яи-л яется самим условием распространения зоны реакции. [c.283]

Если режим движения жидкости ближе к турбулентному, чем к ламинарному, то, кроме рассмотренных выше факторов, следует учитывать также и влияние турбулентной диффузии. Значение коэффициента турбулентной диффузии во всем объеме реактора, за исключением его части, непосредственно прилегающей к стенке, как правило, значительно больше значения коэффициента обычной молекулярной диффузии, и его величина возрастает с увеличением числа Рейнольдса В этом случае радиальная компонента оказывает также положительное воздействие, поскольку она компенсирует эффекты, препятствующие применению простого метода расчета, описанного в 2.2 и основанного на модели идеального вытеснения среды. В ряде работ [22—29] показано, в каких случаях продольная турбулентная диффузия влияет обратным образом и исключает возможность исиользования модели идеального вытеснения. В недавно опубликованных работах Левеншпиля [30], Крамерса и Уэстертерпа [9] приводятся интересные обзоры по данному вопросу. В первом приближении для простых реакций можно принять, что, если [c.60]

Метод РЬП11р8 Ре1го1еит Со. [46—49]. Смесь олефина и изобутана турбулентно перемешивается с фтористым водородом при —20 °С (рис. 65). В ходе реакции температура в трубчатом реакторе повышается до 0—5 °С. При использовании пропилена или амиленов требуются более высокие температуры (10—32 °С). Время контакта [c.259]

Хотя реакция между олефином и изобутаном в присутствии кислого катализатора проходит очень быстро [82, 83], время контакта в промышленных условиях выдерживают в пределах 5—20 йин. Это делается для того, чтобы добиться более высокого отношения изобутан олефин в кислой фазе и, таким образом, не допустить полимеризации олефина или образования сложных эфиров. После предварительного насыщения кислой фазы изобутаном (растворимость 0,1% в 99,5%-ной Н2804 [84], в промышленных условиях растворимость 0,4%) можно сократить время реакции, особенно при турбулентном перемешивании в трубчатых реакторах. [c.261]

В модели и промышленном аппарате (непрерывнодействующем трубчатом реакторе) проходят турбулентные потоки с одинаковыми перепадами давления Др, причем температуры Т, средние времена пребывания Ь и скорости реакции г равны кроме того, действительны уравнения (11-114) и (11-115) и существуют тепловое и химическое подобие, а геометрического и гидродинамического подобия нет. Масштабные отношения, которые следуют отсюда, необходимо исследовать. Уравнения гидравлического сопротивления (7-57) для обоих реакторов будут иметь такой вид [c.234]

На промышленных установках системы флюид осуществляются псе три характерные для двухфазных смесей (зерна - - газ) режима флюидизации в стояках — режим нетурбулентной флюидизации или близкий к нему, в кипящем слое реактора и регенератора — режим турбулентной флюидизации и в транспортных линиях — кневмотранспортный режим. [c.141]

Теперь проверим, может ли рассчитанный аппарат быть принят за реактор полного вытеснения. Отношение длины аппарата к его диаметру LID = = 7,4/0, J = 74 > 50. Скорость смеси реагентов на входе в реактор Uo = LItp = = 7,4/0,187 = 40 м/с. Без определения значения критерия Рейнольдса можно утверждать, что приходится иметь дело с турбулентным потоком. Таким образом, предположение о полном вытеснении справедливо в рассь.отренном случае. [c.320]

Конструктивное оформление горелок ацетиленовых реакторов в настоящее время различно. Некоторые типы горелок выполняются в виде отдельных каналов диаметром до 20—30 мм, другие — в виде кольцевого сечения с завихрителями и т. д. В горелках любой конструкции скорость истечения газа должна быть несколько больше скорости гооения сжигаемой метано-кисло-родной смеси (30—75 см/сек при ламинарном горении). Поскольку на практике обычно происходит турбулентное горение, скорость которого значительно больше скорости ламинарного горения, скорость истечения метано-кислородной смеси из горелок промышленных реакторов находится в пределах от 40 до 300 м/сек. [c.55]

Рассмотрим теперь, в какой мере следует учитывать эти эффекты ири расчете реактора. Возыйем вначале реактор вытеснения цилиндрической формы, заполненный только реакционной смесью. В таком реакторе иоток может быть либо ламинарным, либо турбулентным. В нервом случае действуют обычная молекулярная диффузия и конвекция, вызванная неравномерностью распределения температур. Если длина реактора значительно больше его диаметра, как это обычно имеет место в действительности, молекулярная диффузия в продольном направлении, как правило, почти не сказывается на работе реактора. Тем не менее, поперечная молекулярная диффузия может оказаться существенной, по крайней мере, в газах. Как уже указывалось, она будет снижать влияние распределения скоростей, приводящего к отклонению от режима идеального вытеснения. К этому вопросу, рассмотренному в работе Босворта 18], мы вернемся в 2. 7. Конвективный перенос в радиальном направлении может иметь аналогичный эффект, т. е. способствовать приближению к модели идеального вытеснения. Продольный конвективный перенос, который может наблюдаться в вертикальных цилиндрических аппаратах при сильном нагревании жидкости или газа, оказывает противоположное воздействие и может значительно снизить производительность реактора по сравнению с рассчитанной на основе модели идеального вытеснения. Этого можно избежать, правильно выбрав конструкцию реактора, например, использовав перегородки, либо горизонтальный реактор вместо вертикального. [c.60]

Для характеристики различных свойств системы, определяющих время пребывания, может быть использован коэффициент продольного перемешивания, или коэффициент диффузии Е, м 1сек, учитывающий нерегулярность течения потока, связанную с перемешиванием, изменением скорости в разных точках сечения реактора, молекулярной и турбулентной диффузией, наличием застойных зон и т. п. При идеальном вытеснении все частицы движутся равномерно, перемешивания нет, коэффициент диффузии равен нулю. В случае идеального смешения жидкость полностью перемешивается и коэффициент перемешивания или диффузии Е стремится к оо. [c.33]

Фромент описывает некоторые эффективные механизмы переноса тепла и массы. В материальном балансе эти механизмы учитывают турбулентное двил<ение, в тепловом — излучение. Математически они могут быть описаны векторами потока, пропорциональными определяющим физическим величинам. Считая систему симметричной относительно оси, поток — равномерным по сечению, а физические свойства постоянными по всему объему реактора, можно написать балансовые уравнения для компонента А в цилиндрических координатах [c.212]