Изотермические реакторы эндотермические

В изотермическом реакторе необходим либо подвод тепла (при эндотермическом процессе), либо отвод (при экзотермическом). Теплообмен часто осуществляется при помощи теплоносителей, в качестве которых при высоких температурах применяются даутерм, расплавленные соли и металлы. [c.132]

Для эндотермических процессов при равенстве начальных температур изотермы и адиабаты а. н изотермический режим (кривая 2, рис. 14,6) приводит к снижению средней температуры слоя катализатора, по сравнению с адиабатическим (кривая /, рис. 14,6) и, следовательно, к снижению скорости процесса. Однако, используя высокую эффективную теплопроводность слоя и весьма большие коэффициенты теплоотдачи в изотермических реакторах смешения, следует подводить тепло непосредственно в слой катализатора и достигать увеличения максимальной степени превращения по сравнению с адиабатой (см. изотермы 5 и на рис. 14,6). [c.51]

Простейшим типом реактора является пустотелый цилиндрический аппарат, в котором реакция протекает в адиабатических условиях без использования катализатора или с небольшим его количеством, поступающим в реактор вместе с исходным сырьем в виде суспензии, эмульсии или в газовой фазе. Такие реакционные аппараты используются для химических процессов, при осуществлении которых допустимо изменение (повышение или понижение) температуры в зоне реакции, обусловливаемое тепловым эффектом реакции (изотермической или эндотермической), без теплообмена с внешней средой (потерями тепла пренебрегаем). Подобные условия имеют место при малом тепловом эффекте реакции и при сравнительно небольшой глубине превращения, когда температура также мало изменяется или когда наблюдаемое изменение температуры не приводит к значительному изменению скорости основной реакции и усилению побочных нежелательных реакций. [c.631]

Д. И. Орочко и А. П. Зиновьева рекомендуют для эндотермических процессов температуру 4, эквивалентную той средней скорости реакции, которая соответствует достигнутой степени превращения. Изотермический реактор с объемом, равным объему данного неизотермического реактора при одинаковой средней скорости реакции, при 4 будет давать ту же самую степень превращения. Авторы предлагают практически целесообразный способ вычисления эквивалентной изотермической температуры э по прямолинейным участкам, на которые разбивается график температур, [c.49]

Химические реакции часто сопровождаются экзотермическим или эндотермическим тепловым эффектом. Для осуществления изотермических условий необходимо отводить определенное количество тепла от реактора либо подводить его к реактору. С этой целью в конструкции изотермического реактора предусмотрена специальная поверхность теплообмена — змеевик внутри реакционного объема, или рубашка. [c.239]

В изотермических реакторах температура постоянна во всем реакционном объеме, так как тепло экзотермических реакций отводится или же равномерно распределяется в реакционном объеме, а тепловые затраты на эндотермические процессы полностью компенсируются подводом тепла. Идеально-изотермический режим возможен лишь в реакторах полного смешения. [c.66]

В ряде случаев интегральные реакторы конструктивно более просты и удобны в работе, чем дифференциальные реакторы, однако в целом при применении их возникают различные затруднения. В частности, экспериментальные трудности обусловлены необходимостью избежать осевого смешения и желательностью поддержания изотермического режима по всей длине интегрального реактора, что далеко не просто в случае сильно экзотермических (эндотермических) реакций. [c.35]

На рис. -3 представлено изменение относительного времени пребывания, необходимого для достижения данной степени превращения в реакторах идеального смешения ( т) и идеального вытеснения tв) в случае протекания эндотермических, изотермических и экзотермических реакций. Из рисунка следует, что реактор идеального смешения предпочтительнее реактора идеального вытеснения для экзотермических реакций при низких и средних значениях х. При изотермических условиях и особенно при эндотермических реакциях реактор идеального вытеснения предпочтительнее реактора идеального смешения. [c.111]

Рис. УП1-6. Зависимость степени превращения от температуры для обратимых эндотермических реакций, протекающих в изотермических условиях (проточный реактор идеального смешения реактор идеального вытеснения реактор периодического действия).

Часто химические реакции сопровождаются экзотермическим пли эндотермическим тепловым эффектом. Если реакция должна протекать изотермически, то необходимо определенное количество тепла либо подвести к реактору, либо отвести от него. [c.46]

Процессы дегидрирования, как правило, проходят с высоким выходом продукта и при увеличении объема реакционной смеси они характеризуются также эндотермичностью. Большая часть таких процессов проводится при одном прохождении газа через слой катализатора под атмосферным давлением или даже в вакууме. Так, например, необратимый процесс одновременного каталитического дегидрирования и дегидратации этанола в производстве бутадиена происходит в промышленных условиях в одном слое трубчатого реактора под разрежением 50 мм рт. ст. при непрерывном подводе тепла для компенсации эндотермического эффекта. Для проведения такого процесса в изотермическом кипящем слое, по-видимому, целесообразно применение трубчатого реактора тина, изображенного на рис. 59. [c.208]

В эндотермических процессах температура на выходе из слоя катализатора должна быть выше температуры его зажигания. При проведении экзотермических процессов во взвешенном слое в условиях установившегося изотермического режима работы реактора можно подавать газ при температуре н, т. е. значительно ниже температуры зажигания. Повышение-температуры во взвешенном слое, как и в неподвижном, равно адиабатической разности температур поэтому начальная температура газа tl может быть меньше температуры зажигания tз на величину [c.58]

В том случае, когда процесс лимитирует теплопередача, решением проблемы может стать многотрубный реактор, который удобнее моделировать при переходе с малого масштаба на трубы полного размера. Это позволяет избежать трудностей, которые возникают, если масштабный переход делают на основе данных, полученных в условиях, не соответствующих изотермическим и адиабатическим. Прекрасным примером сильно эндотермической реакции такого рода является реакция парового риформинга. Лучший способ испытания катализаторов риформинга заключается в испытании в трубах полного размера, т. е. на полупромышленной установке. Это большое преимущество, так как моделируется промышленная работа, при которой просто увеличивается число труб. Однако и тщательно разработанные испытания небольшого масштаба имеют большое значение — для начального быстрого просеивания новых каталитических композиций. В этих случаях используются небольшие трубные реакторы, обогреваемые таким образом, чтобы воспроизвести обычный температурный профиль в реакторе. [c.57]

Таким образом, из изложенного выше можно сделать следующие выводы реактор идеального вытеснения всегда предпочтительнее для изотермических условий и эндотермических реакций, а комбинация реакторных систем — для экзотермических реакций. [c.341]

Для некоторых каталитических процессов (каталитический риформинг) необходимое тепло вносится парами сырья, температура которых по мере протекания процесса в слое неподвижного катализатора снижается, и пары продуктов имеют более низкую температуру, чем вводимое сырье. Этот случай относится к процессам, сопровождающимся эндотермическим эффектом. Если процесс протекает с выделением тепла (гидрокрекинг, гидроочистка), можно обеспечить изотермический режим реактора, снимая избыток тепла холодным водородом. Процессы подобного типа относятся к непрерывным, а катализатор уже не является теплоносителем. [c.27]

Обращаясь к установкам платформинга, можно видеть, что даже при переработке низкооктанового парафинистого сырья необходимо иметь не менее трех реакторов при этом в первом реакторе, как правило, наблюдается наибольщий перепад температуры. Так, анализ работы полузаводской установки с размещением платинового катализатора в трех реакторах показал, что для различных видов сырья и глубины процесса температурный перепад в первом реакторе составлял 28—45 °С, во втором 4—1б°С и в третьем О—6°С. Представляет интерес почти изотермический режим последнего реактора, указывающий, казалось бы, на бесполезность этого аппарата. Однако анализ продуктов ароматизации после каждого реактора показал, что относительный выход ароматических углеводородов был следующим в первом реакторе 50— 55%, во втором 25—35%, в третьем 15—25%. Отсутствие перепада температур в третьем реакторе объясняется компенсацией тепла, расходуемого на эндотермические реакции дегидрирования, теплом, выделяющимся при экзотермических реакциях гидрокрекинга. Роль последних реакций наиболее велика при большой глубине превращения, достигаемой в третьем реакторе. [c.202]

Аналогично анализируют иные варианты работы реакторов [р-ции порядка выще первого, эндотермические, адиабатические (К = 0), изотермические (К - оо), вытеснения и др. аппараты]. В наиб, сложных случаях для анализа вариантов используют вычислит, технику. [c.529]

В политермических реакторах теплота реакции лишь частично отводится из зоны реакции или компенсируется подводом для эндотермических процессов в соответствии с расчетом (проектом) аппарата. В результате температура по длине (или высоте) реакционного объема изменяется неравномерно и температурный режим выражается различными кривыми, вид которых соответствует предварительному расчету (программе) и регулируется изменением параметров технологического режима. Промышленные реакторы имеют в большинстве политермический температурный режим, но иногда приближаются к изотермическому или адиабатическому режиму. [c.38]

Методы технологического расчета и подбора параметров значительно отличаются для различных типов реакторов. При рассмотрении основных закономерностей была установлена сложность классификации химико-технологических процессов и соответствующих реакторов Й10 характеру операции (периодические и непрерывные) фазовому составу реагирующих масс (различные группы гомогенных и гетерогенных процессов), тепловому эффекту процесса (экзо- и эндотермические), наивысшей температуре (низко- и высокотемпературные), применяемому давлению (вакуумные, под атмосферным и высоким давлением), степени перемешивания (смешения и вытеснения), температурному режиму (адиабатические, изотермические и политермические). [c.80]

Оптимальное соотношение выхода и октанового числа бензина достигается при риформинге в изотермическом режиме. Однако совокупность реакций, протекающих при риформинге, обусловливает эндотермический его характер и требует подвода тепла извне. В промышленных условиях изотермический режим достигается проведением многоступенчатого процесса с промежуточным нагревом потока в печах между ступенями. Число ступеней (реакторов) зависит от требуемой жесткости процесса. [c.113]

Однако поддержание изотермических условий сопряжено со значительными техническими трудностями, в особенности при изучении сильно экзо-или эндотермических реакций, когда эти реакции проводят в реакторах интегрального типа (модели реакторов первого, второго и четвертого типов — гл. II, 2). Для этого приходится разбавлять исходную смесь нейтральным веществом (что может привести к диффузионным осложнениям), вести реакцию при малых превращениях (что снижает точность получаемых данных) или менять температурное поле блока нагрева (охлаждения) каким-то сложным образом по времени — для периодического реактора или по длине реактора — для реактора проточного типа. [c.73]

К пиролизерам постоянного нагрева относят также устройства для парофазного пиролиза, предназначенные для термического разложения летучих соединений. Парофазный пиролизер включает трубчатый реактор, который с целью увеличения поверхности контакта изготавливают в виде змеевика из трубки небольшого диаметра. Конструкция такого пиролизера описана в работе [14]. Змеевиковый реактор изготовлен из золотой трубки длиной 1 м и внутренним диаметром 1 мм, которая намотана на серебряный сердечник и закрыта серебряной рубашкой. До входа в пиролизер газ-носитель подогревается в специальной трубке, расположенной в корпусе пиролитического устройства, до температуры реактора. Такая конструкция парофазного пиролизера, обладающего высокой тепловой массой и высокой теплопроводностью, позволяет создавать равномерную температуру по всему реактору и поддерживать изотермический режим даже в случае эндотермических реакций распада. Реакторы, изготовленные из меди или серебра, дают аналогичные результаты [14] в отношении создания температурного режима, при этом вследствие крекинга исследуемых соединений может образовываться углерод, и поэтому золотой реактор является более предпочтительным, так как имеется возможность выжечь образовавшийся углерод в присутствии воздуха без опасности окисления материала самого реактора. [c.14]

Сравнение моделей (Ь — т) и (т — Ь). Сравнение двух моделей реакторов представлено на рис. IV-11 для экзотермических, эндотермических процессов и изотермических условий. [c.219]

Из рис. 1-26 и рис. 1-27, построенного для экзотермических реакций с учетом микро- и макроуровней с.мешения при тех же условиях, что и рис. 1-26, можно сделать следующий вывод. При сравнительно малых и средних значениях х кривые для реакторов идеального смешения в случае экзотермических реакций лежат несколько выше кривых для реакторов идеального вытеснения. Однако при больших значениях степени превращения наблюдается обратное явление, причем ход кривых для реакторов идеального смешения становится аналогичным для изотермических условий протекания экзотермических и эндотермических реакций. В случае эндотермических реакций в аппаратах идеального вытеснения достигается более высокая степень превращения, чем в аппаратах идеального смешения (рис. 1-28). [c.328]

В ходе эндотермического процесса дегидрирования в реакторе с адиабатическим регенеративным циклом температура контактной массы снижается. Сокращение этого температурного перепада и приближение процесса к идеальным (изотермическим) условиям можно осуществить лишь при малой продолжительности периода дегидрирования. С целью повышения общей теплоемкости [c.95]

При проведении процесса в адиабатических условиях neKOTopi.ix преимуществ можно добиться, комбинируя реакторы идеального смешения с трубчатыми реакторами (см. библиографию на стр. 252). Мы видели, что в изотермическом реакторе скорость реакции монотонно уменьшается с увеличением степени полноты так что при проведении процесса в реакторе идеального смешения всегда требуется большее время контакта, чем в трубчатом реакторе. Это положение остается верным и для эндотермических реакций, проводимых адиабатически. Однако, мы видели, что при адиабатическом проведении обратимой экзотермической реакции скорость реакции сначала возрастает, а затем падает. Если построить график зависимости fo) от i вдоль адиабатического пути, проходящего через точку I = о, г = T a, то получится кривая, подобная изображенной [c.246]

Для эндотермических процессов (рис. 39) наблюдается иная картина. Для проведения адиабатических процессов в реакторах вытеснения и изотермических в реакторах смещения необходимо, чтобы температура входа реагентов в реактор Гвх была много выще температуры Тд (Гн — наименьщая температура, при которой начинается реакция), так как в ходе реакции температура понижается. В результате средняя температура адиабаты / выще, чем изотермы 2, следовательно, средняя константа скорости реакции в реакторах смешения меньше, чем в адиабатических реакторах вытеснения. Вследствие того, что в реакторах смешения движущая сила также меньше, чем при вытеснении, время пребывания реагентов для достижения равного выхода продукта в реакторах смешения всегда больше, чем в адиабатических реакторах вытеснения. Для обоих типов эндотермических реакторов весьма выгоден подвод теплоты в ходе процесса, так как при этом повышаются константа скорости и равновесная степень превращения (см. кривую 5 и изотерму 2 на рис. 39, а). При оптимальных условиях может быть время процесса Ткз<Тк,. На рис. 39 кривые имеют монотонно затухающий характер. Но если подвод теплоты в реакционный объем сильно превысит расход ее на эндотермические процессы, то кривая политермы может иметь 5-образный характер вследствие сильного роста константы скорости в уравнении [c.111]

В ходе эндотермического процесса дегидрирования в реакторе с адиабатическим регенеративным циклом температура контактной массы снижается. Сокращение этого температурного перепада и приближение процесса к идеальным (изотермическим) условиям можно осуществить лишь при малой продолжительности периода дегидрирования С целью повышения общей теплоемкости катализатора к нему в значительном количестве добавляется инертный материал—носитель, играющий ррль аккумулятора тепла. Тепло, выделяющееся вэ время периода регенерации катализатора, накапливается как катализатором, так и инертным теплоносителем, а в последующем периоде контактирования аккумулированное тепло расходуется на проведение эндотермической реакции дегидрирования углеводородов. [c.122]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология