Реакторы автотермические

Рис. 1Х-59. Схемы автотермических реакторов

Давно известный метод автотермического дегидрирования этана в этилен (рис. 12) усовершенствован в настоящее время для дегидрирования природных газов [93]. В реакторе с керамической футеровкой теплоносителем являются фарфоровые шарики. Газовая смесь из этана и пропана вводится в реактор вместе с чистым кислородом и сжигается не до конца при 850—900 °С. Давление 0,6 кгс/см2, время контакта 1с. При этом получаются следующие продукты этилен, пропилен, метан, окись и двуокись углерода. [c.35]

Каталитическая очистка газов от органических вешеств. Наиболее часто применяется следующая принципиальная схема очистки. Очищаемые газы проходят отбойники и циклоны для отделения конденсата и взвешенных частиц, захваченных газовым потоком. Затем газы нагревают в рекуперативных теплообменниках и в подогревателе до температуры реакции и направляют в реактор. Автотермическое проведение процесса возможно при содержании горючих примесей 5-10 г/м (адиабатический разогрев таких смесей 150-300 град ), при меньшем [c.367]

Это уравнение также решается графическим методом и определяет. температуру Ti в реакторе (реактор автотермический). [c.699]

Городской газ может производиться при автотермическом риформинге, в котором необходимое для протекания реакции тепло обеспечивается за счет вдувания воздуха или кислорода. Реакторы автотермического риформинга могут быть высокого или низкого давления, каталитического или термического типа, работать на воздухе или кислороде. Газ, в наибольшей степени соответствующий городскому, производится при парокислородном риформинге СНГ. Однако для производства городского и близких к нему газов неэкономично использовать кислород, поэтому обычно применяют воздух. [c.241]

На рис. IX. 12 показана типичная конструкция противоточного автотермического реактора с использованием исходной смеси в качестве теплоносителя. Для более однородного охлаждения слоя исходная смесь пропускается [c.276]

Уравнение теплового баланса для автотермических реакторов непрерывного и полунепрерывного действия получается из (I, 18) и (I, 19) путем приравнивания нулю второго члена правой части, и, следовательно, запишется [c.21]

Как было сказано выше, разбиение плоскости ц, X для системы (И,70) имеет тот же характер, что и разбиение плоскости X, Я для системы (111,46) (см. рис. 111-25). Так как прямая р = 1 принадлежит области V, то разбиение плоскости уо, Хо для автотермического реактора соответствует варианту V (см. рис. 111-24). Следовательно, плоскость г/о, о разделяется кривой Д = О на две области. Область, ограниченная двумя ветвями кривой Д == О, отвечает одному устойчивому положению равновесия, остальная часть плоскости г/о, Хо — трем положениям равновесия, из которых среднее является седлом, а два других устойчивы. [c.100]

Выполнение реактора с насадкой в виде нескольких слоев вместо одного большого слоя обусловливается требованием регулирования температуры посредством теплообмена, а иногда необходимостью улучшить распределение газового потока или уменьшить потери давления. Большинство реакторов с неподвижным слоем снабжено устройством для теплообмена (рис. Х1-17). Широко применяются автотермические процессы, в которых осуществляется теплообмен между исходной и конечной смесями. Комбинации различных способов теплообмена могут быть применены в одном и том же аппарате (см. рис. Х1-8). Еще одним примером реактора с неподвижным слоем катализатора служат реакторы для окисления аммиака (рис. Х1-18). [c.371]

При разборе задач регенерации теплоты приводились схемы поверхностных теплообменников (рис. 1Х-34), применяемых в контактных аппаратах. Если в системе, состоящей из теплообменника и реактора, полное количество теплоты, необходимое для нагревания газов до заданной температуры перед входом в реактор, поставляется газом, покидающим реакционное пространство, то такая система будет автотермической (рис. 1Х-58). [c.402]

Если реактор работает в автотермических условиях, то коэффициент теплопередачи к = 0 при этом выражение для параметра ц, содержащееся в уравнении (11,31), принимает тот же вид, что и выражение для X в уравнении (11,48). Следовательно, для автотермического реактора систему уравнений можно записать следующим образом [c.47]

Под автотермическими будем подразумевать непрерывные процессы, в которых температура, необходимая для нормального хода реакции, поддерживается за счет тепловыделения. Управление автотермическим процессом довольно тесно связано с уже рассмотренной задачей устойчивости реактора. Состояние равновесия в автотермическом процессе достигается при равенстве отводимого тепла и тепла, выделяющегося в результате реакции. Если принять, что реактор хорошо теплоизолирован, то тепло будет отводиться только газами, покидающими реактор. [c.297]

Для определения топологического типа устойчивых положений равновесия целесообразно рассмотреть другую разновидность уравнений автотермического реактора, а именно [c.100]

Полимеризация этилена при высоком давлении в реакторах с мешалкой часто проводится в автотермических условиях. Реакционную смесь разогревают лишь во время пуска реактора, а затем ни подвод тепла, ни его отвод через стенку не происходит, Это означает, что коэффициент теплопередачи к можно считать равным нулю. Тогда, как следует из формул, определяющих смысл параметров системы (11,65), р, = X, и уравнения принимают вид [c.109]

Докажем, что для автотермического реактора необходимым и достаточным условием устойчивости любого из положений равновесия является неравенство Л > 0. [c.109]

Поскольку А. и Л положительны, а и < 2, это неравенство выполняется. Таким образом, если справедливо неравенство (111,80), то выполняется и неравенство (111,79), т. е. необходимым и достаточным условием устойчивости любого из положений равновесия является условие Д > 0. Это означает, что для исследуемой модели, так же как и для модели автотермического реактора, описываемой уравнениями (И,49) или (111,57), неустойчивыми положениями равновесия могут быть только седла. [c.110]

Таким образом, неравенство (П1,81) справедливо, и, следовательно, все устойчивые положения равновесия автотермического реактора полимеризации являются узлами. [c.111]

Заметим, что эти результаты совпадают с результатами, полученными выше для X = т. е. для автотермического реактора. В самом деле, если в уравнениях (П1,84) принять, что [c.114]

Результаты исследований, изложенные в этой главе, показывают, что такой случай имеет место для математических моделей автотермического реактора, в котором протекает реакция типа пА В [система (11,49) или (111,57)], автотермического реактора полимеризации [система (111,74)], реактора с псевдоожиженным слоем катализатора [система ( 11,93) при Я. > ц]. Прежде чем применять критерий разности температур к другим математическим моделям, нужно убедиться в достаточности условия А > 0. [c.118]

Мукосей В. И., Некоторые вопросы устойчивости и оптимизации реакторов для автотермических процессов иа примере синтеза аммиака, Канд. диссертация, ГИАП, 1968. [c.183]

Характерной особенностью автотермических процессов является необходимость предварительного подогрева реагентов при пуске реактора. [c.297]

Для анализа автотермического процесса можно воспользоваться графиком, представленным на рис. 111-60. График аналогичен применявшемуся при исследовании устойчивости реактора. 5-образ-ная кривая а характеризует выделяющееся тепло, прямая Ь — отводящееся. Стационарное состояние в точке / неустойчиво. Малое увеличение температуры вызывает быстрый рост выделяющегося тепла, и только в точке 5 наступает устойчивое равновесие. Прямая Ь характеризует состояние, в котором выделение тепла мало по сравнению с теплоотводом, поэтому автотермическая реакция невозможна. [c.298]

На рис. 111-65 помещены кривые для Ят = 6 и 7,5 м. При /7т = 7,5 м достигается граница устойчивости реактора, при больших значениях Ят автотермическая реакция становится невозможной. [c.303]

В некоторых случаях устойчивость стационарных состояний можно определить по диаграммам отвода и подвода тепла. Пользуясь подобными диаграммами, Н. Н. Семенов в свое время сформулировал условия теплового воспламенения и заложил тем самым основы теории теплового взрыва ]Чного лет спустя ван Хирден применил тот же подход для анализа устойчивости режимов автотермических реакторов. [c.66]

Установки низкого давления в настоящее время мало употребительны в основном применяются установки среднего давления. Для того чтобы синтез аммиака происходил в автотермическом режиме, газ, поступающий в реактор, должен подогреваться до соответствующей температуры за счет отходящих газов. С этой [c.323]

В электронагреватель, смешивается с холодным газом, подводимым по центральной трубе снизу, и далее направляется снизу вверх по трубам, заполненным катализатором. Прореагировавший газ выводится наружу в верхней части реактора. Благодаря хорошему теплообмену процесс протекает в автотермическом режиме. Реактор вмещает 0,467 катализатора. Установка состоит из двух последовательно соединенных реакторов. Объемная скорость по- [c.334]

При проведении экзотермических процессов, как адиабатических, так и с внутренним теплообменом, иногда применяют автотермиче-ские реакционные узлы, конструкция которых позволяет осуществлять охлаждение реагирующей смеси в промежуточных теплообменниках или в зоне реакции с помощью теплообмена с холодной исходной смесью, одновременно нагревающейся до температуры реакции. Теплообмен между входящим и выходящим из реактора потоками может быть осуществлен и в емкостных (одностадийных) адиабатических реакторах. В отдельных случаях, когда допустим значительный перегрев хотя бы одного из реагентов (например, водяного пара), подобный принцип применим и при проведении эндотермических нроцессов. Преимуществом автотермических реакционных узлов является уменьшение затрат на теплообмен, а также определенные конструктивные удобства, особенно важные при проведении реакций под давлением. Основным недостатком этих схем является возникновение явлений неустойчивости и скачкообразного перехода между различными режимами процесса. [c.268]

УП1.4. АВТОТЕРМИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ С ВНУТРЕННИМ ТЕПЛООБМЕНОМ [c.353]

Диаметрально противополоя ный случай имеет место при отсутствии теплопередачи через стенку. Реакторы такого типа называют автотермическими. Другой используемый с той же целью термин — адиабатические реакторы — менее удачен, хотя бы потому, что всякий проточный реактор (и в том числе авто-термический) — это открытая система, которая с точки зрения термодинамики не может быть названа адиабатической. [c.15]

Разбиение плоскости г/о, Хо для автотермического полимеризационного реактора может иметь вид, показанный на рис. 111-27. Кривая 0 = 0, проведенная на рисунке пунктиром, распола- [c.110]

Отсюда следует, что в самом общем случае плоскость уаМ для автотермического реактора разбивается на 3 области, обозначенные на рис. III-27 цифрами — II область / — для которой система имеет одно устойчивое положение равновесия область II — характеризующаяся двумя устойчивыми положениями равновесия, разделенными седлом область /// — характеризующаяся тремя устойчивыми положениями равновесия и дву1 я седлами. [c.111]

Устойчивые положения равновесия автотермического реактора, описываемого уравнениями (11,49) или (111,57), как было показано выше, являются узлами. Докажем, что автотермиче-ский реактор полимеризации обладает тем же свойством. [c.111]

В заключение остановимся на вопросе о том, при каких условиях фазовая плоскость реакторов непрерывного действия не содержит предельных циклов, т. е. в соответствующих системах не могут возникнуть автоколебания. Воспользуемся изложенными в главе 111 результатами исследования автотермического реактора непрерывного действия, т. е. реактора, в котором отсутствует теплопередача через стенку. Система уравнений, описывающая поведение автотермического реактора, получается из (IV, 8) при X = ц, т. е. X = iijX = 1. Как было показано в главе III, положения равновесия этой системы расположены на интегральной прямой. Так как фазовые траектории не могут пересекаться, то отсюда следует, что фазовая плоскость автотермического реактора не может содержать предельных циклов [c.153]

Выше упоминался теплообмен между 1 ходящим и выходящим потоками. Такой теплообмен щироко используют в промышленных реакторах для того, чтобы перогвести их работу полностью или частично на автотермический режим и, следовательно, снизить количество энергии, потребляемой из других источников. Например, при синтезе аммиака холодный исходный газ пропускают через трубки, находящиеся в слое катализатора. При этом его температура повышается настолько, что при прохождении газа через катализатор скорость реакции оказывается достаточной для осуществления экономичного процесса. [c.165]

В работах Ван Хеердена выполнен расчет реактора синтеза аммиака (автотермический процесс). Упрощенная схема реактора представлена на рис. [c.299]

Возникновение множественных режимов, переход между которыми происходит скачкообразно при плавном изменении параметров процесса, и связанные с этим явления неустойчивости стационарных состояний представляют собой органический недостаток автотермических схем. Недостаток этот, очевидно, вызван характерным для автотермических реакционных узлов переносом тепла теплоносителем против течения реагирующей смеси, приводящим к задержке и возможному разрастанию случайных возмущений температурного режима процесса. Те же явления наблюдаются и в другой автотер-мической схеме, рассмотренной в разделе VIII.3, — адиабатическом реакторе с внешним теплообменником. Неустойчивость режимов возможна, хотя и значительно менее вероятна, и в тех технологических схемах, где тепло реакции отводится с помощью независимого теплоносителя. [c.357]

Введение в теорию и расчеты химических и нефтехимических реакторов Изд.2 (1976) -- [ c.38 , c.47 ]

Введение в теорию и расчеты химических и нефтехимических реакторов (1968) -- [ c.57 ]

Методы кибернетики в химии и химической технологии 1968 (1968) -- [ c.237 ]

Методы кибернетики в химии и химической технологии Издание 3 1976 (1976) -- [ c.344 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология