Циркуляционная система с псевдоожиженными слоями

Расчет каталитического процесса требует знания кинетики химического превращения, не осложненного процессами переноса тепла и вещества. Проточно-циркуляционный метод изучения кинетики является наилучшим для достижения этой цели. Проскок пузырей при исследовании этим методом кинетики в псевдоожиженном слое никак не может повлиять на точность кинетического уравнения. Кратность циркуляции в системе настолько высока, что любая молекула практически находится в контакте с катализатором одинаковое время. Однако наличие застойной зоны в лабораторном реакторе может привести к заниженным значениям константы скорости, поскольку в этой зоне катализатор не перемешивается и по существу представляет собой зерно большого размера. [c.351]

В любой циркуляционной системе имеют место различные потоки и формы контактирования газа с частицами. Это необходимо для поддержания стабильной циркуляции. Могут быть использованы пневмотранспорт (при низкой концентрации частиц) движу-ш,ийся слой или поток с прерывистой подачей материала (при толчкообразном перемещении плотного слоя и < u f) транспорт частиц в псевдоожиженном состоянии (при высокой концентрации частиц и иг Почти во всех схемах имеется один или несколько [c.306]

Другой вариант однозонной циркуляционной системы, представленной на рис. ХП-22 или ХП-23, приведен на рис. ХП-26. Здесь реакция протекает в процессе пневмотранспорта по контуру. В этом процессе ввод пара обеспечивает поддержание псевдоожижения, отделение продуктов от частиц, восстановление активности частиц катализатора и препятствует прорыву непрореагировавшего газа сквозь слой. [c.344]

На самом деле, стояки, аппараты с псевдоожиженным слоем или аналогичные им емкости, в которых твердые частицы находятся в режиме течения лод действием значительной разности давления, имеются во всех циркуляционных системах. Для поддержания удовлетворительной циркуляции эти участки следует располагать достаточно высоко. [c.345]

Рис. ХП-28. Циркуляционная система с двумя псевдоожиженными слоями

Рассмотрим задачу о поддержании неизменного содержания твердого материала в двух псевдоожиженных слоях циркуляционная система состоит из этих слоев и двух транспортных линий, их соединяющих. Задача решается в такой последовательности вначале в одной транспортной линии устанавливают постоянный [c.348]

Подлежащий очистке газ подают через патрубок в первой камере в полость, расположенную над слоем жидкости и образованную стенками первой и второй камер (кольцевое пространство). Равномерно распределенный газовый поток проходит через щель между нижней кромкой второй камеры и зеркалом жидкости, при этом интенсивно эжектирует последнюю и выносит через отверстия решетки в слой насадки. Слой насадки приходит в псевдоожиженное состояние, и в контактной зоне образуется трехфазная турбулизованная система газ — жидкость— подвижная насадка. По мере расширения псевдоожиженного слоя насадка поднимается в верхнюю часть второй камеры, где газовый поток изменяет свое направление, элементы насадки по инерции движутся в циркуляционную трубу, [c.131]

Примерами крупномасштабных турбулентных образований, возникающих в результате подобных движений, могут служить циркуляционные течения в барботажном и псевдоожиженном слоях, факелы дисперсной фазы вблизи диспергирующего устройства, пузыри газа в псевдоожиженном слое, крупные вихри в аппаратах с мешалкой и т. д. Хорошо известно, что крупномасштабные движения оказывают большое влияние на протекание процессов переноса в соответствующих системах. Так, значения коэффициентов турбулентной диффузии определяются в основном крупномасштабными пульсациями скорости скорость процессов гомогенизации многокомпонентной среды часто лимитируется скоростью процессов крупномасштабного перемешивания скорость ферментативных реакций в газожидкостной системе существенно зависит (см., например, [98]) от интенсивности циркуляционных течений. Отметим, что указанные факторы могут как положительно, так и отрицательно влиять на эффективность различных процессов переноса. [c.178]

Отмечаемое влияние на теплообмен диаметра и высоты слоя объясняется, видимо, сопряженным изменением гидродинамической обстановки в системе. Как было показано в главе V, от диаметра аппарата в значительной степени зависит направление циркуляционных потоков частиц твердого материала, характер которых, видимо, в определенной степени зависит и от высоты слоя. Кроме того, от Но и Оа зависит однородность псевдоожиженных систем (см. главы I и IV), влияющая также на величину а. Поскольку в зависимости от конкретных условий (геометрические характеристики слоя и поверхности теплообмена, размеры частиц, скорость и свойства ожижающего агента и т. п.) можно ожидать различного влияния указанных параметров Но и О ) на однородность системы, то эти параметры могут различным образом влиять и на величину а. [c.315]

Большинство мегодов исследования Г. к. основано на изучении зависимости состава реакц. системы от времени контакта реагентов с катализатором (см. Струевые ктетиче-ские методы. Статические кинетические методы, Проточно-циркуляционный метод, Псевдоожиженного слоя метод). Кинетач. данные позволяют судить о механизме [c.129]

Рассмотрена задача управления о стабилизации неустойчивого стационарного режима в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора. Обратная связь в виде функционала от решения обеспечивает устойчивость выбранного режима. Циркуляционная модель слоя, состоящая из системы гиперболических уравнений первого порядна с двумя независимыми переменными, аппроксимируется системой обыкновенных дифференциальных уравнений с помощью метода ортогональных коллокаций. Интегральные ядра функционала обратной связи находятся методом модального управления. [c.168]

Если в реакционной системе катализатор циркулирует, выбор циркуляционной модели может быть осуществлен на основе известштх моделей каталитического крекинга в псевдоожиженном слое. [c.307]

Большое влияние на промышленный процесс крекинга оказывает механическая прочность катализатора. На всех современных установках каталитического крекинга использован принцип непрерывного движения катализатора — в виде псевдоожиженного слоя, по линии пневмотранспорта или реже в виде слоя крупногранули-рованных частиц. Во всех случаях частицы претерпевают трение и удары о стенки аппаратуры и друг о друга, в результате чего они могут раскалываться или истираться. Образование катализаторной крошки и пыли нарушает режим пневмотранспорта и псевдоожи-жения, увеличивает перепад давления в линии. Образующиеся пыль и крошку удаляют, поэтому необходимо заменять их свежими порциями катализатора, что повышает (иногда очень значительно) расходы на эксплуатацию установки. Механическую прочность катализаторов определяют методом истирания проб в циркуляционной системе—в псевдоожиженном слое, с одновременными ударами частиц о металлическую поверхность и др. [c.130]

Г циркуляции сьшучих материалов в системе газ — твердые частицы привела к развитию ряда процессов, оспованных на такой схеме. В главе II было показано, что эти процессы обычно протекают на крупнолшсштабных установках, особенно характерных для нефтеперерабатывающей промышленности с ее гигантскими каталитическими крекингами в псевдоожиженном слое и другими процессами. Достаточно сказать, что успешное промышленное внедрение таких процессов на больших и малых установках было обеспечено, в основном, благодаря успешной работе циркуляционных систем. [c.306]

Пример XII.I4. Циркуляция между noHMii, расположенными рядом. Определить диаметр двух псевдоожиженных слоев и двух транспортных линий циркуляционной системы, подобной изображенной на рис. ХП-28, если требуемая скорость циркуляции твердого материала составляет F = 600 кг/с, а расходы воздуха и исходных жидких углеводородов соответственно составляют = 24 кг/с и / а = 26 кг/с. Рассчитать также высоту Aij AIj, потребную для создания напора необходимого при такой скорости циркуляции. [c.351]

В псевдоожиженном слое промышленного ванадиевого катализатора при разных степенях превращения нафталина (от 0,1 до 1 %) в проточно-циркуляционной системе определены скорости образования фталевого ангидрида (шфа) и 1,4-яафтохинона тнх) [406] [c.249]

При осуществлении реакций в псевдоожиженном слое наиболее существенным является выбор гидродинамических условий, позволяющих создать движущую силу, достаточную для псевдоожижения. Для расчета соответствующих критических скоростей псевдоожижения рекомендуется ряд методов [905, 1109, 1129, 1178]. В лабораторных условиях возможно осуществление кипящего слоя катализатора в проточной [1111] или в проточно-циркуляционной [1112, 1113] системах. Последнее оказывается более выгодным, поскольку наряду с указанными преимуществами проточно-циркуляционной системы циркуляция с большой скоростью облегчает достижение необходимой движущей силы для создания кипящего слоя , а благодаря этому катализатор может быть в пылевидной форме (что выгодно для устранения влутренне-диффузионного торможения). [c.540]

Данные, приведенные на рис. 3.2—3.5, относятся к псевдоожиженным слоям сравнительно крупных частиц. В промышленности достаточно часто встречаются процессы, использующие псевдоожиженные слои тонкодисперсной твердой фазы с размерами частиц от десятков до сотен микрон. Гидромеханика этих слоев исследована еще недостаточно, так как экспериментальные методы, использующие слел ение за отдельной частицей, неприменимы к таким системам. В последние годы появился ряд работ, в которых приводятся результаты исследований тонкодисперсных псевдоожиженных слоев, проведенных с применением зондов, регистрирующих скорость перемещения агрегатов частиц в псевдоожил<енном слое [14—20]. Картина псевдоожижения тонкодисперсных материалов имеет свои особенности. Что касается циркуляционных течений, то в псевдоожиженных слоях достаточно большого диаметра возникает несколько циркуляционных контуров, которые мигрируют в пространстве слоя. Движение твердой фазы в тонкодисперсных слоях характеризуется явной тенденцией к движению частиц в составе многочисленных агрегатов или пакетов . Такие коррелированные области или пакеты двил<утся без потери индивидуальности достаточно долго, затем распадаются и освободившиеся частицы попадают во вновь возникающие пакеты . Говоря о скоростях движения твердой фазы в тонкодисперсных слоях, по-видимому, нужно иметь в виду скорости движения твердой фазы в агрегированном состоянии, т. е. в пакетах . Экспериментальные исследования обнаруживают значительно больший диапазон изменения скоростей двил<ения агрегатов в тонкодисперсных слоях, нежели диапазон изменения скоростей движения относительно крупных частиц. Как видно из рис. 3.6, плотности распределения частиц по скоростям имеют [c.145]

Для конкретной системы скорость начала псевдоожижения шариков алюмосиликатного катализатора ( = 2,81 мм) воздущ ным потоком составляли Ык=0.84 л/сек. При скорости потока и=, 9 м сек средние скорости движешя меченого шарика вверх и вниз составляют г /=0,077 м/сек и Vz=—0,031 м/сек, т. е. от личаются по абсолютной величине в 2,5 раза. На рис. IV. 55 явно заметны повторяющиеся, близкие по форме, циркуляционные циклы. По-видимому, в центральной части слоя частицы быстро поднимаются вверх и даже на некоторое время подбрасываются над верхним уровнем, а затем медленно опускаются вниз, ближе к периферии реактора. Перфорированная газораспределительная решетка имела живое сечение 2%, и из отверстий решетки вверх били мощные воздушные струи. На рис. IV. 56 видно, что, когда меченый шарик, оседая, попадал в такую струю, он останавли вался, не доходя до решетки, и начинал подниматься вверх. [c.289]