Гидродинамика потоков в реакторах, слой катализатора

По гидродинамике взаимодействия зернистого твердого катализатора с потоком газа каталитические реакторы делят на следующие классы 1) с неподвижным (фильтрующим) слоем катализатора 2) со взвешенным (кипящим) слоем катализатора [c.107]

Применение восходящего или нисходящего потока сырья в реакторах со стационарным слоем катализатора в течение некоторого времени не базировалось на сколько-нибудь обоснованных теоретических соображениях, так как гидродинамика этих процессов была недостаточна изучена. Процесс предпочтительно проводить в условиях турбулентного режима, а не ламинарного, так как в этом случае уменьшается сопротивление массопере-даче диффузией. Однако было установлено, что даже в промышленных реакторах проточного типа наблюдается значительный разброс по продолжительности пребывания реагирующих молекул вследствие внутренней циркуляции и протекания части жидкого потока накоротко (проскальзывания) вместо идеального или поршневого режима [69]. Эти отклонения оказывают достаточно существенное влияние на процесс. Поперечное перемешивание влияет положи гельно, а продольное — отрицательно. [c.149]

По гидродинамике взаимодействия зернистого твердого катализатора с потоком газа каталитические реакторы делят на следующие классы 1) с неподвижным (фильтрующим) слоем катализатора 2) со взвешенным (кипящим) слоем катализатора 3) с непрерывно движущимся катализатором по всей высоте реакционного объема. [c.145]

В последние годы интенсивно исследуются процессы каталитического крекинга в восходящем потоке катализатора, создаваемом параллельным скоростным потоком углеводородов. Гидродинамика восходящего потока изучена недостаточно. Сообщается [53]. что этот поток, как и поток в транспортной линии реактора с кипящим слоем, характеризуется идеальным вытеснением. В этом случае структурой математического описания (табл. Х-1) можно пользоваться и для восходящего потока. Однако в условиях высоких и близких линейных скоростей потоков катализатора и сырья определение вида ю требует анализа внешнедиффузионных эффектов (см. главу IX). Второе существенное обстоятельство, которое нужно учитывать для рассматриваемых типов аппаратов, — это блокирование поверхности микрозерен катализатора коксом (см. стр. 348). [c.373]

Рассмотрим нути решения проблемы оппсання гидродинамики аппаратов с неподвижным слоем катализатора. Важная роль гидродинамики в работе химических реакторов вытекает из того, что конвективный вклад в полные потоки тепла и массы является наиболее значительным и потому сильно влияющим на распределение температуры и концентрации компонент в аппарате. Наиболее благоприятным для осуществления физико-химических превращений является равномерное (однородное) течение реагентов внутри слоя. Долгое время считалось, что внутри зернистого слоя, состоящего из частиц одинакового размера, поток всегда является однородным с макроскопической точки зрения, поскольку зернистые слои сами но себе являются эффективными выравнивающими устройствами. Однако более детальные экспериментальные измерения, проведенные в последние десять лет, показали, что во многих случаях зернистый слой не только пе вырас-нпвает ноток полностью, а сам является причиной возникновения глобальных гидродинамических неоднородностей. Таким образом, проблема гидродинамического описания реакторов с ненодви.к-пым зернистым слоем (НЗС), но существу, является новой проблемой, которой прежде пе занимались. Отметим, что с практи- [c.53]

Для описания распределения потока реагентов по слою катализатора в радиальном реакторе необходимо решить систему уравнений гидродинамики (уравнений энергии) для распределяющих и собпрающих коллекторов и зернистого слоя. В большинстве случаев при не слишком большом разогреве смеси ( 100°) распределение средней осевой скорости в центральной трубе реактора описывается уравнением [c.133]

С применением статистического метода к расчету реакторов мы еще столкнемся в гл. V, п. 4 и гл. VI, п. 6. Важно отметить, что область действия статистического метода не ограничивается областью применимости какой-либо модели, аппроксимирующей гидродинамику потока, например диффузионной модели, на основе которой выводятся дифференциальные уравнения материального баланса. Соответствующие функции распределения могут быть получены (с большими или меньшими математическими трудностями), исходя из представлений о каналообразовании, застойных зонах в слое катализатора и пр. Если математическое описание гидродинамической картины становится недоступным или слишком сложным, функция распределения времени контакта может быть определена экспериментально (см. гл. VIII, п. 6), а затем использована при расчете, что дает точный учет влияния гидродинамики потока на химические превращения. [c.197]

При моделировании проточных химических реакторов с неподвижным мелкозернистым слоем катализатора, при моделировании прошшшенных сорбционных установок и в других задачах, связанных с движением газов в пористой среде, часто необходимо учитывать неизатермичность процессов. Изменение температуры среды влияет не только на сорбционные и кинетические свойства сорбентов (катализаторов), но и на гидродинамику потока. В связи с этшл представляет штерес постановка и решение задачи [c.88]

При применении неподвижного слоя контактов размером 2-5 мм выбор направления потока в реакторе определяется обеспечением наилучшего контакта реагирующих фаз с катализатором и между собой. Б этом случае вакнейшшл фактором, определякшщм гидродинамику процесса, является величина плотности орошения жидкой фазы потока. Наблюдения за распределением температуры в поперечном сечении реактора при нисходящем движении газо-жидкостного потока в процессе гидроочистки на алюмо-кобальт-молибденовом катализаторе свидетельствуют о наличии существенной неравномерности при плотности орошения по асидкой фазе менее 12 и более [c.67]