Режимы работы реакторов адиабатический

Режим работы реактора (изотермический, адиабатический, или неизотермический и неадиабатический). [c.138]

Схема производства винилхлорида и хлористых растворителей представлена на рис, 12.15. В секцию высокотемпературного хлорирования I поступают хлор, этилен и смесь 1,2-дихлорэтана и 1,1,2-трихлорэтана из секции оксихлорирования 2. Сочетание экзотермической реакции хлорирования этилена с эндотермическим пиролизом ди- и трихлорэтана с образованием винилхлорида, дихлор-этиленов и соляной кислоты обусловливает адиабатический режим работы реактора. Высокотемпературное хлорирование проводят в двух небольших реакторах, высотой приблизительно 10 м и диаметром 1 м. [c.411]

Технологическая схема производства формальдегида окислительным дегидрированием метанола изображена па рис. 139. Метанол, содержащий 10—12% воды, из напорного бака I непрерывно поступает в испаритель 2. Туда же через распределительное устройство подают воздух, очищенный от пыли и других загрязнений. Воздух барботирует через слой водного метанола в нижней части испарителя и насыщается его парами. В 1 л образующейся 1 аро-воздушной смеси должно содержаться 0,5 г метанола. Поддержание такого состава смеси очень важно для обеспечения взрывобезопасности и нормального протекания процесса. Поэтому работа испарительной системы полностью автоматизирована поддерживают постоянные уровень жидкости в испарителе, ее темпера-туру (48—50" С) и скорость подачи воздуха, благодаря чему обеспечиваются необходимые температурный режим и степень конверсии в адиабатическом реакторе. [c.476]

Значительный интерес при решении задачи оптимального конструирования трубчатого реактора представляет собой выявление связи между конверсией (1— 5 ), достигаемой в реакторе, и внутренним диаметром труб реактора. Эта зависимость для различных входных температур показана на рис. 5.8, а. Три кривые на этом рисунке характеризуют неадиабатический режим работы реактора при различных значениях входной температуры смеси в реактор. В адиабатическом режиме (штриховая прямая) конверсия, достигаемая в реакторе, от его диаметра не зависит и определяется значением входной температуры в реактор, [c.90]

Сравнение реакторов с различными гидродинамическими и температурными режимами. Сравнение реакторов производят путем анализа уравнения общей скорости процесса (111.26). Таким способом можно выбрать необхолимый тип реактора для конкретного процесса. При выборе следует учитывать, что реакторы смешения работают в изотермических условиях, а в реакторах вытеснения, как правило, адиабатический или политермический режим. При этом повышение температуры в реакторе М — определяется уравнением адиа- [c.88]

Из уравнения (III.68) следует, что распределение продуктов реакции не зависит от используемой модели реактора. Влияние температуры на селективность, так же как и влияние концентрации, связано с типом модели реактора, потому что реакторы полного смешения всегда работают при изотермическом режиме, а реакторы вытеснения имеют адиабатический или политермический температурный режим. В кинетической области влияние температуры выражается уравнением Аррениуса [см. уравнение (11.92)]. Поэтому [c.99]

Для оценки стационарных режимов зернистого слоя в целом необходимо, таким образом, хотя бы качественно исследовать характер решений уравнений (VI.144) и (VI.145). Заметим, что первые два члена этих уравнений описывают перенос вещества и тепла, соответственно в поперечном и продольном направлениях. Возможны два предельных режима теплопереноса [36]. Первый — почти адиабатический, когда отвод тепла на стенку незначителен и практически все тепло реакции уходит на нагревание реагирующего потока. В этом режиме первый член уравнения (VI.145) пренебрежимо мал повсюду, кроме ближайшей окрестности стенки реактора. Переход трубчатого реактора в почти адиабатический режим является крайне нежелательным, поскольку при этом не решается главная задача аппарата этого типа — обеспечение отвода тепла реакции на стенку — и температура в центре реактора быстро возрастает, вызывая угрозу перехода процесса в диффузионный режим. Желательным обычно является другой предельный режим работы реактора, который можно назвать почти изотермическим. В этом режиме тепло реакции отводится в основном на стенку, а изменение температуры по длине реактора мало. Соответственно второй член уравнения (VI. 145) мал по сравнению с первым и в первом приближении может быть отброшен. Из сравнительной оценки обоих членов ясно, что условие работы реактора в почти изотермическом режиме имеет вид [c.254]

Следовало найти такой режим работы промышленного реактора, при котором эти оптимальные условия соблюдались бы в наилучшей степени. Для простоты реактор было решено сделать адиабатическим, выполненным в виде полой [c.152]

Реакторы, размеры которых определяются продолжительностью процессов массообмена (продолжительность химических реакций в этих аппаратах обычно не превыщает нескольких секунд). К таким процессам относятся все ионные реакции (нейтрализация, солеобразование и т. д.). Тепловой режим работы реакторов этой группы приближается к адиабатическому. При экзотермических процессах тепло реакции расходуется на подогрев реакционной массы и на испарение компонентов, взятых в избытке (так, при хлорировании бензола испаряется бензол, при нейтрализации бензолсульфокислоты испаряется вода и т. д.). [c.127]

Расчеты показывают, что, несмотря на высокую экзотермичность процесса хлорирования БК ( =-184 кДж/моль), тепловой режим в зоне протекания реакции проблем не вызывает. Даже при адиабатическом режиме работы трубчатого турбулетного реактора-хлоратора (без теплосъема) возрастание температуры в зоне реакции АТ, определяемое из соотношения AT=qAП/ pp (q- тепловой эффект реакции хлорирования, кДж/моль АП - количество образующегося продукта, моль/м Ср - средняя теплоемкость реакционной смеси, кДж/кгтрад, р- средняя плотность среды, кг/м , при хлорировании БК (12-15%-й раствор) молекулярным хлором в трубчатом аппарате, работающем в оптимальном режиме идеального вытеснения в турбулентных потоках, не превышает 3 1°. Другими словами, можно считать, что процесс протекает в квазиизотермических условиях и не требует внешнего или внутреннего теплосъема, а также специальных перемешивающих устройств. [c.345]

При Н >> почти изотермический режим работы реактора с малым изменением температуры по длине слоя невозможен. Эффективность теплопередачи на стенку уже недостаточна для отвода тепла реакции, и процесс становится почти адиабатическим. Дальнейшее развитие процесса может иметь двоякий характер. Во-первых, вследствие [c.255]

По параметрической чувствительности выбирают загрузку катализатора. В отличие от трубчатых реакторов адиабатические слои имеют большую чувствительность к начальной температуре. Оптимальный режим многослойных реакторов определяют в предположении об однородной по сечению слоя температуре на входе в каждом из них. В действительности всегда наблюдаются отклонения от средней температуры на входе. Эти неравномерности приводят к снижению степени преврашения в слое, к местным перегревам, а также к ухудшению показателей работы всего реактора. [c.218]

Продолжительность работы катализатора в различных процессах составляет от нескольких часов до I —2 лет. Такие реакторы обычно работают в адиабатических условиях. При этом обеспечивается ступенчатое регулирование температурного режима весь реакционный объем, необходимый для завершения реакции с заданной глубиной превращения, разбивают на несколько последовательно соединенных адиабатических реакторов, а на потоке при переходе из одного реактора в другой устанавливают теплообменную поверхность, через которую подводят или отводят тепло, обеспечивая необходимый температурный режим в последующем реакторе. Допустимое изменение температуры в каждом реакторе достигается ограничением степени [c.550]

Массовые скорости подачи в реакторе Арко значительно ниже, чем в промышленных, поэтому он не соответствует первому требованию к лабораторным реакторам. Это не катастрофично, так как и реактор, и регенератор работают в адиабатическом режиме, а относительные скорости движения частиц катализатора и газа в лабораторном и промышленном реакторах не слишком сильно отличаются друг от друга, поэтому тепло- и массоперенос между катализатором и газом может быть одинаковым. Реактор выходит на стационарный режим удивительно быстро, что позволяет проводить два опыта за одну 8-часовую смену. Несмотря на удачную конструкцию этого реактора, управление йм представляет нелегкую задачу. Поэтому для стандартных испытаний нужны были более простые методы, и появились микрореакторы. [c.64]

Режим работы адиабатического реактора температура 540— 590° С, давление атмосферное. Производительность реактора 20 тыс. т. стирола в год. Проектируются изотермические реакторы производительностью 100—150 тыс. т стирола в год. Обогрев реактора такого типа будет осуществляться при помощи внутренних нагревательных элементов. Конверсия этилбензола в реакторах изотермического типа составит 60% вместо 40% в существующих реакторах для дегидрирования этилбензола. [c.243]

Изотермичность кипящего слоя позволяет легко автоматизировать температурный режим реакторов, используя в качестве датчиков термопары, вставленные в любой участок слоя. В схеме автоматизации работы реактора (при больших значениях коэффициента адиабатического разогрева) температура в первом слое регулируется дозировкой байпасного холодного газа, а в последующих слоях — [c.79]

В действительности, однако, вопрос об устойчивости адиабатического слоя более сложен. Если он представляет собой неподвижный слой катализатора и существует заметное сопротивление внешней массопередаче к поверхности зерен катализатора, то возникают новые проблемы устойчивости, так как каждое зерно может работать в высокотемпературном или низкотемпературном режиме. При некоторых условиях стационарный режим слоя зависит от начального состояния при пуске реактора. Этот вопрос исследован Амундсоном и Лю (см. библиографию на стр. 252), но подробное его изложение выходит за рамки настоящей книги. [c.249]

Другой важный тепловой режим — адиабатический-, при нем реактор работает без подвода и отвода тепла. Точнее, как и в любой открытой системе, тепло вводится со входящим потоком и выводится с уходящим. Адиабатическим считают процесс, в котором нет других путей подвода или отвода тепла. [c.102]

По температурному режиму каталитические процессы и реакторы подразделяют на адиабатические, изотермические и поли-термические. Реакторы с фильтрующим слоем катализатора, гидродинамический режим которых близок к идеальному вытеснению, работают при политермическом или адиабатическом режиме. Для реакторов со взвешенным слоем характерен изотермический режим. [c.107]

Изотермический режим достигается при интенсивном перемешивании реагентов в аппарате с мешалкой и в реакторах со взвешенным (кипящим, пенным) слоем, т. е. в аппаратах, в которых гидродинамический режим обеспечивает приближение к полному перемешиванию реагентов с продуктами реакции и инертными компонентами. Такие реакторы могут работать изотермически при регулировании температуры путем установки теплообменников (но без равенства Q J и р) или же изотермически I адиабатически одновременно, когда во всем объеме температура равна конечной. [c.86]

Исходя из полученных общих уравнений, отражающих поли-тропическии режим работы реакторов, найдем расчетные уравнения для р ежимов адиабатического и изотермического. [c.146]

Наиболее важную роль при замедленном коксовании, в частности в процессе коксоотложения в шлемах, играет химический состав сырья. Замедленное коксование осуществляется в реакторах адиабатического типа. Поэтому химический состав сырья оказывает значительное влияние на тепловой режим реакционных камер (см. рисунок.) Несмотря на то, что установка 21—10 ВНПЗ работает е высоким коэффициентом рециркуляции, температура верха ее реактора значительно ниже, чем на установке 21—10 НУНПЗ. Это объясняется большей ароматичностью сырья, перерабатываемого на установке 21—10 НУНПЗ. [c.144]

Интенсивное развитие в настоящее время теории адиабатических реакторов [1, 3] объясняется и.х широким использованием в промышленности. По-видпмому, впервые стационарный режим работы изотермического реактора с одностадийной химической реакцией для больших чисел Иекле па основе приближенных методов нелинейной механики [4, 5] исследовался в работе [6]. [c.184]

Анализ системы, состоящей из уравнения (2.44) и кинетического уравнения реакции первого порядка, проведен в работах [96, 97]. Такой подход удобно использовать для моделирования процессов получения крупногабаритных блоков, так как часто из-за низкой теплопроводности режим их получения близок к адиабатическому (число БиоСО, ). Более полная постановка задачи моделирования процесса химического формования в форме дается анализом режимов работы периодического реактора без смешения при нестационарно протекающих химических процессах и кондуктивном теплопереносе. Один из вариантов расчета может быть выполнен при следующих допущениях [98] реакция, протекающая в рассматриваемой области, является одностадийной и необратимой теплопередача в зоне реакции осуществляется путем теплопроводности движение реагирующего вещества и связанный с ним конвективный механизм передачи тепла отсутствуют исходное вещество и продукты реакции находятся в одном фазовом состоянии, т. е. протекание реакции не сопровождается фазовыми превращениями лраиица рассматриваемой области непроницаема для вещества теплообмен на границе раздела происходит по закону Ньютона величины, характеризующие физические свойства вещества (теплопроводность, теплоемкость, плотность), химическую реакцию (энергия активации, предэкспоненциальный фактор, тепловой эффект) и условия протекания процесса (давление, температура окружающей среды, форма и размеры области, коэффициент теплоотдачи), в ходе процесса не изменяются. [c.54]

Именно такие аргументы приводил в своей ранней работе Ван Хирден, и, хотя его подход к решению задачи можно подвергнуть критике, в адиабатическом случае он правилен. Приведенные рассуждения очень полезны и ясно показывают, в каких случаях стационарный режим неустойчив, однако вывод об устойчивости режима нельзя при этом делать столь решительно. Считая, что скорость тепловыделения определяется кривой Г, мы фактически предполагаем, что температурному возмуш епию ЬТ сопутствует возмущение б , равное (dlJdT) 8Т. Это очень специальное условие, и, если стационарный режим действительно устойчив, реактор должен возвращаться к нему после любого возмущения (б ЬТ), а не только после такого возмущения, при котором б и бГ связаны особым соотношением. Поэтому для устойчивости стационарного режима необходимо, чтобы наклон прямой был больше наклона кривой Г, но это условие не является достаточным. [c.171]

Введем такие упрощения для различных реакторов при разных режимах их работы адиабатическом, изотермическом и политропическом. Поскольку политропическрй режим представляет собой общий случай, т. е. при составлении теплового баланса такого реактора учитываются все виды подвода и отвода тепла, начнем с него. Из уравнения теплового баланса для политроПического реактора легко определить частные случаи [c.144]

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]

При работе в паровой фазе циркуляция продуктов внутри аппарата предотвращается насадкой катализатора и тепло, выделяющееся при процессе, вызывает подъем температуры по высоте реактора. Температуры в пароф азных системах регулируются так же, как и I жидкофазвых, многоточечным поддувом холодного циркуляционного водорода (см. фи1. 109). Режим процесса в отдельных секциях между точками ввода охлаждающего газа устанавливается адиабатический с постепенным подъемом температуры по ходу парогазовой смеси, а в реакционных системах в целом — политропический. Ступенчатое охлаждение реагирующих продуктов в итоге приводит к пилообразному распределению температур в зоне реакции, которое обычно не замечается на практике из-за искажения замеров вследствие выравнивания температур карманами многозонных термопар. [c.325]