Режимы работы реакторов изотермический

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

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]

Теория процессов переноса в кипящем слое не позволяет пока рассмотреть все многообразие экспериментальных фактов с единой точки зрения. В настоящем сообщении использован ряд упрощающих допущений о механизме процессов переноса. Рассматривается стационарный режим работы реактора и предполагае тоя, что I/ процесс является изотермическим 2/ состав газа у поверхности частицы не отличается от состава газа в окружающем ее объеме 3/ можно ограничиться одномерным приближением 4/ можно не учитывать нестационарных колебаний пористости, состава реагентов и других величин, используя для характеристики системы плавно меняющиеся величины / зависящие в стационарном процессе только от [c.292]

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]

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]

По мнению В. С. Бескова, В. П. Кузина и М. Г. Слинько [4,5], режим, близкий к идеальному вытеснению, наблюдается для многих промышленных реакторов. Условия, позволяюш,ие создать режим идеального вытеснения в проточном реакторе (числа Рейнольдса, соотношения диаметра и дливы реактора, соотношения диаметров реактора и зерна катализатора), описаны в монографии [6]. Теория изотермических проточных реакторов идеального вытеснения детально разработана в работах Г. М. Панченкова [7—8]. В трудах Г. М. Панченкова с сотрудниками [9—12] показано хорошее соответствие уравнений, выведенных на основе теоретических соображений, экспериментальным данным. Все это объясняет тот факт, что при изучении процессов нефтепереработки до настоян его времени используют главным образом интегральные проточные реакторы. [c.158]

Описание процесса (рис. 69). Этилен и кислород смешивают с циркулирующим газом и направляют в большой трубчатый каталитический реактор, работающий в изотермическом режиме. Реакция слабо экзотермична температуру в реакторе регулируют при помощи специально запроектированной системы испарительного охлаждения, позволяющей весьма точно поддерживать заданный режим в реакторе. Специальный серебряный катализатор на носителе отличается высокой избирательностью и продолжительным сроком службы. Промышленные установки в течение шести лет работают на первоначально загруженном катализаторе без заметных изменений гидравлического сопротивления, активности или избирательности. [c.137]

Для получения корректных результатов следует поддерживать такое распределение температуры в реакторе, чтобы ее максимум приходился на участок реактора, заполненный катализатором температура всех других участков должна быть ниже, чтобы в них не происходило нежелательных термических разложений. Наиболее точные измерения температуры можно проводить с помощью специального внутреннего кармана со скользящей термопарой. Менее точны измерения температуры с помощью термопар, припаянных к наружным стенкам реактора. Ошибки здесь связаны с тепловым излучением и теплопроводностью соединительных проводников. Обычно предполагают, что разность температур печи и катализатора, расположенного внутри реактора, постоянна, и измеряют только температуру печи. Правильность такого предположения необходимо проверять для каждого прибора. Существенно, чтобы режим работы таких реакторов был изотермическим. [c.33]

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]

Для улучшения перемешивания потоки могут поступать в реакционную зону тангенциально. Схема такого камерного реактора с центробежным перемешиванием реагентов изображена на рис. 6.34. Режим работы близок к полному смешению. В реакторе поддерживается изотермический температурный режим. [c.124]

Разработать алгоритм, блок-схему и программу расчета продолжительности нестационарного периода работы изотермического реактора (от момента запуска реактора в работу до момента выхода аппарата на стационарный режим) с гидродинамикой идеального вытеснения, в котором осуществляется реакция [c.42]

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]

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]

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]

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]

При изотермической работе реактора изменение скорости или состава загрузки приводит к постепенному изменению превращения от одной величины к другой. Временной интервал, в течение которого произойдет этот переход, имеет существенное значение. При нестационарных условиях процесс, например в кубовом реакторе, описывается обычными дифференциальными уравнениями вследств-ие введения новой переменной — времени (при стационарном режиме он описывался алгебраическими уравнениями). Мэйсон и Пирет провели математический анализ пуска изотермического каскада кубовых реакторов на основании исследования были рекомендованы способы быстрого достижения эксплуатационных условий. Для описания нестационарного режима изотермических трубчатых реакторов приходится решать дифференциальные уравнения в частных производных, в то время как стационарный режим в таких реакторах описывается обычными дифференциальными уравнениями. Решение в каждом отдельном случае, даже когда скорость превращения не является линейной функцией концентраций, можно получить при помощи современных счетных устройств. [c.240]

Процесс полунепрерывного (замедленного) коксования можно осуществить в лаборатории лишь с известной степенью приближения, воспроизводя работу реактора при изотермическом режиме, а не при режиме переменной по высоте реактора температуры, как в промышленном процессе (см. стр. 81). Изотермический режим лабораторного реактора обвспечивается регулированием электрообогрева. Для приближения к промышленному режиму следует исходить из температур нагрева коксуемого сырья в трубчатой печи и выхода паров из коксовых камер иа промышленных установках. По эксплуатацнопным данным максимальная температура нагрева сырья в печи пе превышает 500—510 °С перепад температур по высоте камер составляет от 40 до 60 °С. Приближенно темнературу в реакторе изотермического режима можпо считать среднеарифметической между температурами на входе и выходе из камеры. Более точно эту температуру можно определить по номограмме А. И. Зиновьевой и Д. И. Орочко (рис. 54). Для данного случая Если, например, принять начальную температуру (поступления в камеры) равной 505 °С, а конечную 1., — 460 °С, то температура с.с.п, эквивалентная средней скорости политропического процесса, по номограмме составит около 484 °С. При этой температуре к нуншо проводить пробег лабораторной установки. [c.128]

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]

Процессы гидрокрекинга с подаихным слоем катализатора имеют ряд преимуществ перед процессами, проводимыми на стационарном катализаторе. Это в первую очередь возможность выгрузки и загрузки катализатора во время работы установки, что позволяет поддерживать постояннбм уровень активности катализатора и вовлекать в переработку остаточные виды сырья. Наличие кипящего слоя создает наиболее благоприятные температурные условия работы реактора создается режим, близкий к изотермическому. Кроме того, постоянное движение частиц катализатора препятствует осаждению занесенных с сырьем продуктов коррозии и других механических примесей в результате перепад давления в реакторе не возрастает. Малый перепад давления позвсШяет использовать более эффективный мелкий катализатор, что практически невозможно при осуществлении процесса в стационарном слое. [c.98]

Принципиальная схема жидкофазного гидрокрекинга гидроойл показана на рис. 123 [8]. В отличие от других процессов гидрокрекинга здесь применяется трехфазный псевдойжиженный (эбулированный) слой катализатора. Слой возникает в реакторе в результате подачи с определенной скоростью газовой (вопороя) и жидкой (сырье и рециркулят) фазы через слой суспензии катализатора. Вот некоторые преимущества этого процесса по сравнению с гидрокрекингом в стационарном слое катализатора катализатор может быть выгружен или загружен во время работы установки, что позволяет сохранять высокий уровень его активности и перерабатывать сырье с большим содержанием металлов наличие кипящего слоя катализатора создает изотермический режим в реакторе так как катализатор находится в постоянном движении, то любые частицы, принесенные сырьем, не забивают систему. Последнее особенно важно именно при переработке остатков. [c.302]

Для расчета реактора инженеру-химику необходимо располагать Т0ЧН1.1МИ данными о скоростях протекающих химических реакций. Эти данные должны быть найдены в лабораторных условиях — проведением процесса в экспериментальном реакторе. Экспериментальный реактор по типу может не соответствовать промышленному, существенно лишь, чтобы режим в нем приближался к режиму в одном из модельных реакторов и чтобы он работал изотермически. [c.235]

Реакции гидрообессеривания и гидрокрекинга ТНО в процессах с реакторами с кипящим слоем катализатора осуществляются в трехфазном слое Т-Ж-Г, где твердая фаза представлена суспензированным дисперсным катализатором диаметром < 0,8 жидкая фаза - смесь сырья и продуктов, а газовую фазу образует водород, пары углеводородов, сероводород и аммиак. Кипящий слой создается с помощью жидкой фазы, для обеспечения линейной скорости которой (0,2-0,3 м/с) ее подают на циркуляцию с помощью специальных насосов внутреннего или внешнего монтажа. Работа с кипящим слоем катализатора позволяет обеспечить более интенсивное перемешивание контактирую1цих фаз, изотермический режим реагирования и поддержание степени конверсии сырья и равновесной активности катализатора на постоянном уровне за счет непрерывного вывода из реакторов части катализаторов и замены их свежими или регенерированными. [c.198]

В работе [18] и в гл. 2 для системы (4.22) при х = 1 показано, что в случае, когда характерное время изменения поверхностной концентрации [А2] — Млг существенно меньше такового у [Ва2] — Мв 7> периодические колебания концентрации Са с определенным периодом приводят к повышению скорости и селективности образования вещества В за счет нестационарного состояния катализатора. В качестве способа поддержания требуемого пе-стационарного состояния катализатора в изотермическом реакторе в данном разделе обсуждается метод изменения направления подачи смеси в слой катализатора . Пусть на вход реактора подается реакционная смесь с избытком по веществу Вг. При неизменных входных условиях в реакторе устанавливается стационарный режим, характеризующийся при достаточном времени контакта полной степенью превращения х и селективностью х по целевому продукту В. Если время контакта реактора достаточно большое, так что степень превращения вещества А достигает значений, близких к 1, в центральной части слоя, то выходной участок характеризуется повышенной степенью покрытия веществом Ва. Если в такой ситуации произвести переключение направления подачи реакционной смеси на противоположное, то газ, содержащий вещество А, начинает поступать на участок с повышенным содержанием [Вг2], что, согласно [1], приведёт к высокой селективности процесса. Для того чтобы в установившемся режиме при периодических переключениях направления подачи реакционной смеси селективность в нестационарных условиях была выше, чем селективность в стационарных условиях-5, согласно [18], необходимо и достаточно, чтобы выполнялось условие Далее приводятся результаты математического моделирования периодических режимов в изотермическом проточном реакторе. Предполагая процессы в газовой фазе квазп-стациопарными но отношению к нестационарным процессам на каталитической поверхности, а также неизменную скорость фильтрации по всей длине реактора, можно записать уравнение материального баланса в газовой фазе следующим образом [c.118]

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]

Мы проанализировали с кинетической точки зрения работу основных типов реакторов. Во всех случаях речь шла об изотермическом режиме. Другие возможные температурные режимы будут рассмотрены ниже. Пока мы ограничимся замечанием, что только для РИСНД изотермический режим является единстюнно приемлемым в стационарных условиях работы. В РИСПД температурный режим можно изменять по ходу процесса, в РИВНД — по длине реактора. В каскаде РИСНД для каждого реактора устойчивым будет изотер шческий режим, но температура процесса может изменяться от ступени к ступени., [c.296]

Выводы упрощенной теории, сформулированные в виде выражений (4.3) и (4.4), подтверждаются рядом экспериментальных данных [25—29]. Наиболее обстоятельная проверка проводилась в работе [28]. При этом условия эксперимента специально выбирались таким образом, чтобы выполнялись многочисленные допущения, принятые в теоретическом анализе. Исследовалось протекание химических реакций, константы скоростей которых варьировались от 5-10 до 1 10 л1молъ-сек, в цилиндрическом реакторе в протоке жидких, сильно разбавленных реагентов в изотермических условиях. Специальные меры были приняты для того, чтобы обеспечить режим течения, близкий к однородной изотропной турбулентности (за исключением очень небольших прр1Стеночных участков). Полученные в этом эксперименте зависимости концентрации реагентов от расстояния по оси реактора хорошо согласовались с зависимостями, определяемыми по (4.3) и (4.4), в пределах изменения стехиометрического коэффициента Р = 1 — 10. [c.200]