Применение псевдоожиженных систе

Контроль и автоматизация. Устойчивость и надежность работы установок каталитического крекинга в псевдоожиженном слое можно обеспечить при полной их автоматизации с применением систем автоматического регулирования (САР). Оптимальный режим технологического процесса может обеспечиваться при использовании информационно-управляемой машины. Поддержание заданной температуры в кипящем слое реактора достигается с помощью системы автоматического регулирования [76]. Перегретый пар, добавляемый к сырью, одновременно служит агентом, транспортирующим катализатор в реактор расход пара поддерживается постоянным также при помощи САР. [c.118]

Совершенствование процесса каталитического крекинга пошло по линии создания непрерывных систем. Крекинг и регенерация осуществляются в двух отдельных аппаратах, через которые циркулирует катализатор. Более широкое применение нашла система каталитического крекинга в псевдоожиженном слое катализатора (флюид-процесс). В процессе используют микросферический катализатор, способный находиться в потоке воздуха или паров во взвешенном состоянии. [c.44]

ПРИМЕНЕНИЕ ПСЕВДООЖИЖЕННЫХ СИСТЕМ [c.17]

Такое разнообразие в практическом применении приводит к весьма широкому диапазону рабочих условий псевдоожиженных систем. Так, высота слоя колеблется в пределах от 6 см до 9 м, площадь его поперечного сеченая — от 0,1 до 10 м , скорость газа — от 1,5 до 100 Umf, рабочие температуры — от О °С (процессы охлаждения) до 1200 °С (термическая обработка). Для псевдоожижения используются легкие (водород) и тяжелые (углеводороды) газы. твердые материалы могут представлять собою узкие фракции гладких сферических частиц, широкие фракции. мелкодисперсных катализаторов, специально составленных для получения сло.ч с заданными гидродинамиче- KU.MU характеристиками, остроугольные (полученные дроблением) частицы. [c.682]

Второй подход состоит в непосредственном применении для описания псевдоожиженных систем упрощенных модельных представлений (см. гл. 4), в частности, моделей, разработанных для описания различных диффузионных процессов [49—54]. При этом обычно рассматривается стандартное диффузионное уравнение общего вида, решением которого является функция распределения частиц по координатам. Распределение частиц по скоростям в рамках данной модели исключается из рассмотрения. [c.161]

На большое значение конструкции газораспределительных устройств для обеспечения достаточной однородности псевдоожижения и равномерности газораспределения имеются указа-ния в работах многих исследователей [114, 117, 123, 171, 181, <00 402, 725, 746]. Очевидно, применение механических побуди- 80 телей в слое, а тем более подвижных газораспределительных решеток, должно привести к резкому повышению однородности псевдоожиженных систем. [c.131]

Объем книги намеренно ограничен, и все внимание сконцентрировано на слое частиц в неподвижном аппарате при их псевдоожижении газом или жидкостью. При этом псевдоожижение газом представляет наибольший интерес, так как оно значительно важнее в смысле практического применения. В книге не рассматриваются, например, пневмотранспорт твердых частиц и теплообмен между псевдоожиженным слоем и стенками аппарата, хотя для их объяснения могут быть использованы изложенные в книге представления. Явление текучести мелкозернистого материала, рассматриваемое многими авторами в связи с псевдоожиженным состоянием, также не включено в монографию, так как в настоящее время оно представляет собой самостоятельную тему. Напротив, псевдоожижение можно рассматривать как раздел более обширной темы — текучести, а псевдоожиженную систему твердых частиц — как текучую жидкость со специфическими свойствами. [c.11]

Уравнение Дэвиса и Тэйлора содержит величину объема пузыря в степени /е и потому малочувствительно к изменению этого объема. Если к тому же учесть, что ошибка эксперимента при измерении скорости подъема пузыря может быть около 10%, то трудно строго обосновать применимость этого уравнения для псевдоожиженных систем, как, впрочем, и для движения пузырей в обычных капельных жидкостях. Правомерность применения уравнения Дэвиса и Тэйлора к псевдоожиженному слою с газом в качестве ожижающего агента является очевидным следствием аналогии псевдоожиженных систем и капельных жидкостей. Заметим, что указанная аналогия является не единственным доказательством такой правомерности, как это видно будет в главе третьей. [c.53]

Приведенные примеры показывают большие возможности применения емкостного метода изучения структуры кипящего слоя. Разработанный нами скоростной метод регистрации качества псевдоожижения с применением быстродействующих электронных моделирующих машин позволяет провести широкое обследование структуры различных псевдоожиженных систем и определить влияние различных параметров на количественные характеристики псевдоожижения. [c.272]

Практическому использованию рассматриваемого метода предшествовало и сопутствовало множество экспериментальных и теоретических исследований, результаты которых изложены в многочисленных журнальных статьях (более 2000) и специальных монографиях советских и зарубежных авторов. Несмотря на это, между внедрением псевдоожиженных систем в промышленность и их теоретической интерпретацией образовался разрыв, который тормозит развитие техники псевдоожижения. Появились поспешные выводы о том, что метод псевдоожижения не оправдал возлагавшихся на него надежд или даже исчерпал себя. Между тем, сложившееся положение является следствием недостаточной изученности псевдоожиженных систем. Для объяснения отдельных сторон их поведения, установления механизма наблюдаемых явлений и закономерностей протекающих процессов требуются дальнейшие исследования, особенно теоретические. Такие исследования позволят не только расширить сферу применения и раскрыть потенциальные возможности техники псевдоожижения, но также ответить на вопрос о том, где не следует ею пользоваться. [c.9]

Несмотря на некоторые различия и неполноту аналогии между капельной жидкостью и псевдоожиженным слоем, интерпретация свойств последнего в аспекте рассматриваемой аналогии представляется весьма полезной. Учет аналогии, несомненно, не исчерпывающейся рассмотренными выше примерами , позволяет шире раскрыть возможности применения псевдоожиженного слоя при разработке принципиально новых технологических процессов. Можно предполагать, что последующее развитие статистических методов исследования псевдоожиженных систем, именно вследствие их статистической общности с капельными жидкостями, поможет вскрыть новые стороны аналогии и приведет к ее более строгому теоретическому обоснованию. [c.495]

При коксовании тяжелого нефтяного сырья в псевдоожиженном слое частиц кокса или другого инертного в этих условиях материала применяют аппараты с жаростойкими подинами, имеющими дутьевые сопла с колпачками. При коксовании угля представляется целесообразным применение в качестве распределительных устройств провальных систем сопряженных конусов (рис. Х1-13), либо аналогичных систем с размещением беспровальных решеток или металлокерамических пластин в нижнем основании каждого конуса. [c.419]

Аппараты с псевдоожиженным слоем, секционированные провальными решетками (схема /, рис. ХП-44), не получили пока широкого практического применения (за исключением некоторых систем каталитического крекинга и дегидрирования углеводородных газов), несмотря на простоту их изготовления, монтажа н эксплуатации. Исследование [665] такого аппарата диаметром 406 мм с провальными трубчатыми и щелевыми решетками (ф от 2,4 до 30%) показало его работоспособность как в случае постоянной загрузки твердой фазы, так и при ее циркуляции прямотоком или противотоком к ожижающему агенту. Однако выше было показано, что при большой доле живого сечения и при малых числах псевдоожижения газовая подушка под провальной решеткой становится весьма малой или даже вообще исчезает. Тогда решетка превращается из секционирующего в тормозящее устройство, т. е. лишь несколько ослабляет эффект продольного перемешивания твердой фазы в соседних секциях. [c.553]

Результаты исследований теплообмена при псевдоожижении газом не позволяют переносить их на теплообмен между частицами и капельной жидкостью вследствие различий гидродинамики этих систем и теплофизических свойств среды. Поэтому изучению теплоотдачи в жидкостных кипящих слоях должны быть посвящены специальные исследования. Слабая изученность этого важного вопроса объясняется отсутствием надежной методики исследования теплообмена для жидкостных систем, необходимостью применения аппаратуры для измерения и фиксации малых температурных перепадов в быстропротекающих тепловых процессах. [c.83]

Еще одним типом электрода с распределенными параметрами является суспензионный электрод из углеродных частиц [79, 257, 258]. Суспензионный электрод представляет собой систему из псевдоожиженных мелкодисперсных частиц углеродного материала и токоотвода. Неоднократно высказывались предложения о практическом применении таких электродов [259], так как представляется возможным снизить диффузионные ограничения и сосредоточить в малом объеме катализатор с большой поверхностью. Однако практическая реализация этого естественного предположения встретила серьезные трудности, обусловленные особенностями механизма реакции в суспензионных электродах из высокодисперсных углеродных материалов. [c.221]

При исследовании трех схем сепарации укрупненных частиц учитывалась реальная возможность применения той или иной схемы в условиях промышленных систем, использующих принцип переноса частиц в псевдоожиженном состоянии. В качестве фракции, идущей на узел сепарации, был взят порошкообразный кокс фракционного состава 10—100 меш, где условно за укрупненную фракцию принималась фракция 10—25 меш, находящаяся в той или иной пропорции в смеси с фракцией 25—100 меш, называемой рабочей фракцией. Насыпной вес кокса—0,684. [c.195]

Во многих случаях природа процесса дезактивации определяет, какой тип реактора должен быть применен. Если происходит быстрое закоксование катализатора, то очевидна необходимость применения реакторов с псевдоожиженным или с движущимся слоем. Это дает возможность использовать систему с потоком твердых частиц для непрерывной регенерации дезактивированного катализатора если такой возможности нет, то система вскоре становится неработоспособной из-за быстрого накопления кокса. [c.183]

Колонна периодического действия со взвешенным слоем смолы представляет собой вертикальный аппарат, имеющий дренажную систему подачи раствора и штуцера для его вывода. Скорость раствора выбирается больше скорости псевдоожижения, так чтобы слой ионита разбух в 1,5—2 раза. Все операции и схемы включения такие же, как для фильтров. Аппараты этого типа имеют практически те же показатели, что и фильтры, но сложнее в обслуживании (возможны уносы сорбента, требуется большая стабильность подачи растворов) и занимают несколько больший объем. Они находят применение при работе с растворами, загрязненными твердыми или заиливающими веществами. [c.175]

Следует отметить, что возможности применения рассмотренных выше закономерностей расширения кипящего слоя на практике оказываются весьма ограниченными, когда имеем дело с системами газ — твердые частицы. Это связано с высокой степенью неустойчивости таких систем. Анализ показывает [159, 199, 210], что даже по отношению к бесконечно малым возмущениям любая псевдоожиженная однородная система (ее состояние [c.38]

Реакторы с псевдоожиженным слоем, в которых частицы суспендированы в восходящем токе жидкости (часто смесь газа и жидкости), в последнее время оказались в центре внимания. Особый интерес привлекает биологическая очистка воды и сточных вод с помощью такого реактора, где возможно применение твердых частиц, например песка или пористых структур (ЧНБ) [314]. Использование реакторов с псевдоожиженным слоем разрабатывалось также для асептических систем [340, 343]. Такой ферментер изображен на рис. 5.3, е. [c.178]

Высокая интенсивность теплообмена в псевдоожиженных сист емах в значительной мере обусловила применение метода псевдоожижения для осуществления разнообразных технологических процессов, особенно теплонапряженных. К их числу, е частности, относятся проведение экзо- и вндотермиче-ских реакций, обезвоживание растворов (или суспензий) и влажных зернистых материалов, термообработка металлических изделий, нагревание и охлаждение газов и твердых частиц. [c.414]

Подавать рециркулят в зону реакции можно совместно с сырьем или отдельно. В последнем случае используется самостоятельный лифт-реактор или рециркулят подается в псевдоожиженный слой катализатора. Предложено также [94, 95] крекинг рециркулята проводить в отдельном реакторе, иыеющем самостоятельную отстойную зону, с последующей раздельной ректификацией продуктов. При работе установок крекинга с высокой конверсией сырья количество рециркулята газойлевых фракций не превышает 15—20% (масс.), и его целесообразно крекировать в смеси с сырьем, так как при раздельном крекинге практически не улучшается селективность процесса [97]. В работе [96] рекомендуется отказаться от рециркулята, включая даже возврат катализаторного шлама, но крекинг предлагается проводить на высокоактивных и износостойких цеолитсодержащих катализаторах с применением усовершенствованных систем пылеулавливания. [c.139]

Таким образом, разность температур между псевдоол<иженным слоем и поверхностью теплообмена практически равна перепаду температуры в пограничной пленке , примыкающей к поверхности теплообмена [317]. За пределами этой пленки и участка стабилизации у газораспределительной решетки псевдоожиженный слой, вследствие интенсивного перемешивания твердой фазы, представляет собой практически изотермическую систему даже при значительных габаритах. Это важное свойство псевдоожиженных систем позволяет успешно использовать их для осуществления ряда высоконапряженных технологических процессов, требующих достаточно тонкого регулирования температуры в слое с одновременным отводом (подводом) значительных количеств тепла. Особенно выгодным представляется применение аппаратов с псевдоожиженным слоем для проведения каталитических реакций, протекающих в узком температурном интервале, вместо реакторов с неподвижным слоем катализатора внутри большого количества длинных и узких труб. Небольшой диаметр трубок таких реакторов предопределен ограниченной эффективной теплопроводностью неподвижного [c.288]

Контроль и автоматизация процесса. Устойчивую и надежную работу установок каталитического крекинга в псевдоожиженном слое можно обеспечить при полной их автоматизации с применением систем автоматического регулирования (САР) реактора с контролем и регулированием расхода перегретого водяного пара, кратности циркуляции и концентрации катализатора регенератора с регулированием температуры, давления и уровня катализатора труб.чатой печи аппаратов для ректификации продуктов крекинга [53]. Оптимального технологического режима можно достигнуть, используя ЭВМ. [c.85]

В данной книге изложены основы теоретической интерпретации поведения псевдоожиженных систем, вопросы образования, движения, коалесценции и устойчивости пузырей, а также применения разработанной теории к проблемам катализа. Теоретический анализ сопровождается сопоставлением с экспериментальными данными. Такое совместное рассмотрение теории к результатов э /сперементальных работ самих авторов и других исследователей, представляется полезным в аспекте моделирования и перехода от лабораторных приборов к пилотным и промышленным аппаратам. [c.4]

В последние два десятилетия получила широкое распространение в самых различных отраслях промышленности техника пвсевдоожижения. Благодаря ряду несомненных преимуществ гетерогенные процессы с применением псевдоожиженных зернистых материалов успешно используются в нефтяной, химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности. К числу этих преимуществ относятся интенсивное перемешивание твердых частиц и ожижающего агента, развитая поверхность контакта, благоприятные тепловые свойства псевдоожиженного материала, возможность работы с непрерывным вводом и выводом твердой фазы, простота конструктивного оформления к т. д. Все это привело к тому, что применение техники псевдоожижения в промышленной практике значительно обогнало теоретические исследования в области псевдоожижения. Между тем, отсутствие достаточных сведений о механизме псевдоожижения и общих закономерностях этих процессов начинает сдерживать внедрение их в практику. Проведенные до сих пор исследования касаются главным образом макрохарактеристик псевдоожиженных систем (например, скорости начала псевдоожижения, теплообмена, некоторых процессов массообмена и т. п.). Обобщение этих исследований можно найти в известных монографиях П. Ребу, Н. И. Сыро-мятникова и В. Ф. Волкова, М. Лева и др. [c.7]

Литературные данные по применению препятствий , способствующих более спокойному псевдоожижению, весьма скудны. Уже на самых ранних стадиях изучения псевдоожиженных систем было обнаружено, что вставки (сетки или решетки, размещенные внутри псевдоожиженного слоя) способствуют разрушению пузырей и, следовательно, более спокойному течению процесса. Весьма показательный пример в этом отношении приводят Холл и Крамли [33], наблюдавшие спокойное псевдоожижение в слое высотой более 2 м и диаметром 25 мм . Вставки представляли собой стальные сетки 10 меш (просвет около 1,5 мм), слегка выгнутые в направлении газового потока и укрепленные с интервалом 50 мм на протянутой по оси сосуда вертикальной проволоке. Вставки такого типа препятствуют коалесценции пузырей по всей высоте слоя и исключают поршнеобразование, наблюдаемое в таком слое при отсутствии вставок. [c.23]

Слои небольшой высоты над решеткой более турбулизованы, поэтому перемешивание в них более равномерное. Это позволяет сделать заключение о более высокой эффективности пнев-мосмесителей небольшой емкости. Однако пневмосмесители тонкодисперсных материалов требуют специальных улавливающих устройств. По этой причине большинство известных пневмосмесителей рассчитаны на большие емкости, когда применение улавливающих систем будет экономически более целесообразным. Пневмосмесители большой полезной емкости рассмотрены в разделе Усреднители . Методы расчета аппаратов с псевдоожиженным слоем материала см. в работе [2]. [c.138]

Запыленность газов, поступающих на фильтры, снижается при установке под ними специальных пылеотбойников. Предлагается в сепарационной зоне конвертора устанавливать систему параллельно висящих пластин, располагаемых ребром к поверх ности псевдоожиженного слоя. Степень уноса и фракционный состав уносимых частиц зависят от угла наклона пластин к зеркалу псевдоожиженного слоя. Угол наклона пластин можно изменять с помощью системы рычагов от 1 до 15°. Отнощение высоты пластин к расстоянию между ними рекомендуется принимать от 4 1 до 12 1. Применение подобных устройств может уменьшить нагрузку на фильтры, что позволит снизить расход воздуха на их отдувку. Последнее особенно целесообразно для уменьшения расхода воздуха и для улучшения условий выделения и улавливания готового продукта. [c.75]

В поршневом режиме — влияние стенок трубы становится доминирующим, если отношение Ое/О превышает примерно 7з-В табл. 3 показаны результаты применения поправочного коэффициента т= 7 ,/ 7 , со, полученного Юно и Кинтером для систем газ — капельная жидкость, к расчету скорости подъема пузырей в псевдоожиженных системах. Дэвидсон с сотрудниками [19] использовал на рис. 13 отношение >е/Д поскольку он не определял значений >/. Харрисон и Льюнг [42] использовали измеренные ими значения Dj. Обе группы авторов, таким образом, имели возможность получить значения и в табл. 3 показано, что эти значения находятся в приемлемом соответствии с величиной 24,8 м / сек найденной Дэвисом и Тэйло- [c.51]

Современные процессы синтеза изопрена обладают рядом особен,-ностей а) массовость производства в сочетании с довольно высокой стоимостью получаемого продукта б) исключительно высокое качество вырабатываемого изопрена (чистота мономера не ниже 98,5— 99,0%) в) сложность технологии — применение техники высоких температур и давлений, агрессивность сред, жесткие требования техники безопасности, необходимость очистки загрязненных стоков и т. д. г) использование всего комплекса последних достижений химии и химической технологий. Так, в производстве изопрена широко применяются новые направления синтетической химии, например, использование комплексных гомогенных каталитических систем, инициированный крекинг, сопряженное окисление, окислительное дегидрирование, диспропорционирование углеводородов и др. наиболее прогрессивные конструкции реакторов (с псевдоожиженным слоем, туннельные с подвижным слоем катализатора, секционированные и адиабатические и т. д.), наконец, новейшие методы выделения и очистки продуктов — четкая, сверхчеткая, азеотропная и экстрактивная ректификация, в том числе вакуумная и под давлением, экстракция, топкие методы химической очистки и т. д. [c.9]

В соответствии с директивами XXV съезда КПСС в нашей стране прирост мош,ностей производства синтетических каучуков в десятой пятилетке будет практически равен мощности всех заводов, построенных и освоенных к началу 1967 г. [2]. Производство шин увеличится к 1980 г. на 35—40%, а доля синтетических эластомеров в общем объеме потребления эластомеров в шинной промышленности составит 91—92%- Сокращение потребления НК и замена его СК без ущерба для эксплуатационного качества шин требует широкого применения эффективных активных модифицирующих и вулканизующих систем и усиливающих ингредиентов [3]. К 1980 г. производство резиновых технических деталей возрастает по сравнению с 1975 г. на 41,6%. Около 25 /о всех изделий формовой техники будет выпущено литьевым способом. Широкое развитие получают способы непрерывной вулканизации неформовых изделий в расплаве солей, псевдоожиженном слое с применением токов высокой частоты, а также с помощью СВЧ-энергии и др. [4]. [c.5]

Авторы работы утверждают, что рекомендуемая технология обеш ает меньшие капиталовложения и эксплуатационные расходы, чем при применении электрических печей. Кроме того, поскольку псевдоожиженный слой представляет собой поточную систему, компоненты, засоряюп] ие аппаратуру, не будут в нем собираться, как в аппаратах с раздельными операциями. Главная проблема, по мнению авторов,— повышение энергетического кпд установки, [c.187]