Карберри

Карберри используя данные, полученные рядом исследователей, получил следующую формулу [c.85]

В случае изотермической реакции можно, согласно Карберри определить эффективную константу скорости реакции, пользуясь величинами, связанными с переносом массы. Скорость реакции [c.103]

Многие исследователи занимались определением коэффициента диффузии в порах зерен. Один из созданных при этом методов основывался на использовании меченых атомов (работы Карберри и Вейша 2 ). Исследования проводились в отсутствие химической реакции. Были получены рекомендации по расчету коэффициента диффузии внутри пор в зависимости от размера. [c.104]

Значения общей степени использования, по Карберри, находятся в пределах [c.105]

Карберри 3,131 констатирует, что влияние продольной диффузии в неизотермическом реакторе может проявляться только, если величина отношения длины слоя к диаметру зерна не превышает двадцати. Продольная диффузия существенно влияет на процесс только в лабораторных условях или при малой длине слоя катализатора, [c.230]

Пример. В проточно-циркуляционном реакторе Карберри изучался гетерогенный каталитический процесс алкилирования бензола пропиленом. Целью параметрической идентификации являлась оценка кинетических и адсорбционных параметров в кинетической модели, имеющей для одного из гипотетических механизмов процесса следующий вид [c.190]

Основываясь на описанной модели, Карберри показал, что в области внутренней диффузии [c.440]

В литературе описано несколько критериев для оценки значения процессов переноса к внешней поверхности катализатора [10, 11]. Как правило, такие критерии сложны, и их определение требует большего объема кинетических данных, чем обычно доступный. Кроме того, значение безразмерных критериев не так легко оценить. Например, уравнение обобщенной неизотермической внешнедиффузионной эффективности Карберри [10] имеет вид [c.56]

Реактор типа труба в печи . В 50-е гг. эти реакторы были основными Б каталитических исследованиях. Хоген [26] описал несколько удачных конструкций. Большинство таких реакторов представляет собой трубку диаметром 25 мм, в которую помещено 50—100 см катализатора. Для уменьшения различий температуры по длине слоя катализатора используются описанные выше бронзовые блоки или многозонные печи, но с меньшим успехом, чем для гораздо более компактных микрореакторов. Массовые скорости потока заметно меньше, чем в промышленных реакторах числа Рейнольдса, вычисленные по размеру частиц катализатора, как правило, значительно меньше 100, поэтому поток всегда ламинарный. Вследствие того что поток не идентичен потоку в промышленных реакторах, массо- и тепло-перенос происходит гораздо хуже. Реакторы типа труба в печи использовались и, к сожалению, все еще применяются в некоторых лабораториях для исследования пропессов на гетерогенных катализаторах, часто с печальными результатами, о которых предупреждал Карберри [27]. [c.66]

Реакторы с движущейся корзинкой, содержащей катализатор. Такие реакторы не удовлетворяют первому требованию к лабораторным реакторам, поскольку режим потока в них не-определен и контакт между катализатором и газом может быть плохим, даже если выполняется десятое требование, а именно хорошее смешение. Вероятно, наиболее удачным реактором такого типа является реактор Карберри [27, 28]. Даже в этой модели катализатор нужно загружать в крестообразную корзинку в виде монослоя, так как поток имеет радиальное направление и не проникает глубоко в корзинку с катализатором. Этот реактор показан справа на рис. 8. [c.74]

Очевидно, что оценка коэффициента теплопереноса, полученная на основе первого из двух приведенных выражений, будет более чем на порядок ниже. Вследствие рассмотренного эффекта применяются численные методы исследования параметрической чувствительности более точных моделей трубчатых реакторов, учитывающих радиальный массо- и теплоперенос. Было найдено, что некоторые параметры оказывают при этом особенно сильное влияние, в частности, пристеночный коэффициент теплопереноса [Фромент (1967 г.)] и тепловой критерий Пекле в радиальном направлении [Карберри и Уайт (1969 г.)]. [c.128]

То, что модели частиц катализатора могут иметь такой характер, было в действительности понято даже раньше, когда вычисление факторов эффективности, проведенное Карберри (1961 г.), Тинклером и Метцнером (1961 г.), а также Вейзом и Хиксом (1962 г.), дало множественные решения для некоторых областей значений модуля Тиле. Робертс и Саттерфильд (1966 г.) установили, что это справедливо также для изотермической каталитической модели [c.132]

Интерес к этим реакторам для изучения кинетики каталитических газовых реакций недавно был возрожден Карберри [13] и Бриском с сотрудниками [14]. Фирма Ай-Си-Ай использовала реакторы для различных целей, включая исследование кинетики низкотемг пературной реакции конверсии и эффекта отравления катализатора. Этот тип реактора особенно удобен для дифференциального изучения отравления катализатора, поскольку, в противоположность трубному реактору, весь катализатор одновременно подвергается действию одной и той же концентрации яда, [c.59]

В последние годы разработаны безградиентные реакторы, в которых реагенты перемешиваются в самом реакторе. Вначале был разработан реактор Карберри [38]. Были предложены и другие способы перемешивания [39- 42]. Опыт их эксплуатации показал, что в каждом случае необходимо проверить, достигается ли в них идеальное перемешивание. Тем не менее преимущество безградиентных реакторов для исследователей состоит в том, что в них можно непосредственно измерить скорость превращения. [c.19]

Карберри Л. В. В кн. Пористая структура катализаторов и процессы переноса в гетерогенном катализе. Новосибирск, Наука (Сиб. отд.), 1970, с. 32—45. [c.241]

Другой безградиентный реактор — реактор полного смешения конструкции Карберри [12]—представляет собой блок с катализатором, смонтированный на вращающейся лопасти (рис. 8-1,в). Видоизмененный вариант реактора разработан Берти [13] катализатор находится в стационарном состоянии, а газ циркулирует через его слой. Для квалификации реактора как реактора -идеального перемешивания необходимо, чтобы отношение объемной скорости потока, поступающего на катали- [c.101]

Детальное обсуждение вопросов разработки, конструирования и использования реакторов полного перемешивания различного типа дано в работах Карберри с сотр. [15], Берти [13], Бриска с сотр. [16] и Беннета [14]. [c.102]

Проточный дифференциальный реактор (рис. 8-1, г) дает низкую степень превращения в нем поток реагирующего вещества проходит катализатор и на выходе анализируется. Син-фелт [17] описывает применение такого реактора для систем, в которых каталитическая активность ухудшается со временем. В дифференциальном циркуляционном реакторе периодического действия (рис. 8-1, д) поток реагирующего вещества, который находится в цикле, непрерывно с постоянной скоростью проходит через катализатор. Степень превращения за проход незначительна, однако продукты реакции накапливаются, а реагирующие вещества исчерпываются со временем. Из потока циркуляции периодически отбирают пробы. По изменению концентрации судят о скорости реакции в любое время. Подобно безградиентному интегральному реактору, обсуждаемому ранее, дифференциальный циркуляционный реактор периодического действия состоит из отдельного контейнера для катализатора и насоса или они могут быть объединены вместе. Разработки Карберри [12] и Берти [13] также представляют большой интерес (рис. 8-1,е) и находит практическое применение в промышленности. [c.102]

Реактор полного смешения предпочтителен, так как он обеспечивает установившиеся скорости при высоких степенях превращения и дифференциальные условия. Варианты реакторов Берти и Карберри производятся промышленностью, они удобны в эксплуатации [13]. [c.103]

Для того чтобы увеличить до максимума выход целевого продукта в данном реакторе, должно быть изучено взаимодействие таких переменных, как производительность, длина реактора и рабочая температура, с селективностью и степенью превращения. Конечно, экономические вопросы (например, капитальные вложения и затраты на исходное сырье) рассматриваются с этой точки зрения, ограничивая размер реактора и нижний предел объемной скорости. Смит и Карберри [21, 22] описали детальную методику моделирования реакций и оптимизации переменных процесса с целью увеличения до максимума выхода продукта. Методика применена как к реакторам с фиксированным слоем [21], так и к трубным реакторам [22] для окисления нафталина, но метод может быть распространен на большинство реакций. На основе данных, полученных в этих исследованиях, можно сделать заключение, что процесс в реакторе с фиксированным слоем лимитируется диффузией в таблетке катализатора, а в трубчатом реакторе — теплопередачей в стенках труб. Такие наблюдения наводят на пути дальнейшей оптимизации процесса соответствующими изменениями катализатора и конструкции реактора. [c.105]

Аналогичная проблема встречается, когда реакторы полного смешения, разработанные Карберри [9] и Берти [13], приспосабливаются к периодической работе. В обширном исследовании [32] процесса очистки растворителем ряда углей авторы нспользовали перемешивающий автоклав, но из-за большой тепловой инерции возникали трудности в достаточно быстром нагреве его до температуры реакции. [c.107]

Проточные реакторы со стационарным слоем катализатора используют для гидрирования суспензий угля. Получены противоречивые результаты [34—36]. В настоящее время ряд групп исследователей для изучения процессов переработки угля разрабатывает реакторы полного перемешивания, используя реактор Карберри как прототип [37—39]. На таком реакторе могут быть получены более обширные данные, чем на реакторе периодического действия. Так, реактор может быть предварительно разогрет с катализатором, растворителем и газообразным реагирующим веществом. Затем возможно ввести твердое реагирующее вещество в виде суспензии и на свежем катализаторе определить начальную скорость реакции. После проведения реакции непосредственно собирают данные по дезактивации катализатора. При высоких скоростях перемешивания можно измерить селективность при различных степенях превращения. [c.107]

Испытание катализаторов селективного гидрокрекинга или гидронитроочистки следует проводить на действующих установках, причем должны быть испытаны как модельные соединения (т. е. хризен и 1,2-бензофлуорен), так и реальные жидкие продукты процесса Коалкон. Обычное испытание в проточном реакторе приводит к ряду трудностей (см. разд. 8.3), двухфазные системы с восходящим потоком могут дать результаты, осложненные ограничением массопередачи [9]. Эффективная реакторная система для изучения как основных параметров реакций, так и кинетики была описана Карберри, а позднее улучшена другими исследователями (см. разд. 8.3). Эта система включает автоклав с постоянным потоком газа и жидкостей либо через вращающуюся корзиночку с катализатором, либо через фиксированный слой катализатора, заполненный пульсирующим потоком газа и жидкости. [c.180]

Оптимум контакта фаз был легко достигнут в лабораторных экспериментах при использовании реактора Карберри (см. разд. 8.3). Работа в промышленных условиях представляет некоторые трудности, особенно при использовании не очень эффективного проточного реактора. Реакторы с кипящим слоем, такие как используют в процессе Н-ойл (см. разд. 14.2), имеют некоторые преимущества. [c.180]

При испытании активности катализаторов, особенно в трехфазных системах, применяемых в процессах гидронитроочистки и гидрокрекинга, должны использоваться достижения в конструировании реакторов. Проточный реактор Карберри и его модификации представляют одно из наиболее эффективных /средств испытания катализаторов для этих реакций. Реактор этого типа должен быть испытан, в частности, при сверхкрити-ческих условиях работы, а также с использованием доноров водорода в присутствии катализаторов. Эти приемы могут обеспечить уменьшение контакта в многофазных системах и повышенную доступность водорода к поверхности катализатора. [c.184]

Закономерности массопередачи в зернистых слоях рассматриваются также в работах Карберри [59], Йеха [394], Брэдшоу и Беннета [44] и многих других. [c.85]

Модуль фь в том смысле, как он определен нами, различными авторами обозначается по-разному. Арис пользуется символом А, Карберри употребляет символ , и Уи ер — символ к. Тинклер и Метцнер обозначают ф и фх, через а,. Мы относим обозначение ф5 только к сферическим гранулам. Аналогом этого обозначения у Вейсца является ф, и фа равен ЗА в обозначениях Уилера. Эти [c.137]

Карберри дает решение для реакций 1 и 2 порядков в одиночной поре [60]. Математический аппарат этого решения аналогичен использованному для случая полубесконечной плоской пластины. [c.163]

Если для реакции первого порядка значение модуля фь > —2, то концентрация реагента в центре гранулы близка к нулю. В этом случае применимо более простое асимптотическое решение. При этом число независимых параметров, необходимых для анализа неизотермической системы, может быть уменьшено, если воспользоваться произведением р-у. Карберри обозначает этот параметр символом а, а Тинклер и Метцнер е. Эти авторы построили для реакций 1 и 2 порядков графики зависимости т) от ф, на которых нанесены семейства кривых, отвечающих различным а (или е). Из графиков следует, что влияние теплового эффекта реакции уменьшается с увеличением ее цорядка. На графиках это проявляется в том, что кривые для различных значений р- ближе расположены друг к другу для реакции второго порядка по сравнению с реакцией первого порядка. [c.166]

Хатчингс и Карберри [157] рассматривали необратихмую реакцию 1 порядка, кинетика которой описывается уравнением (IV.4). Принималось, что константа скорости зависит от температуры адсорбционные коэффициенты рассматривались как не зависящие от нее. [c.184]

Карберри [61] рассмотрел простую обратимую реакцию первого порядка на катализаторе с бидисперсной структурой. Он отмечает, что наблюдаемый тепловой эффект обратимой реакции меньше, чем у необратимой реакции, так как изменения консташгы равновесия и скорости реакции под влиянием температуры взаимно противоположны и компенсируют друг друга. Так, в случае экзотермической реакции увеличение температуры в направлении центра гранулы приводит к уменьшению константы равновесия при одновременном увеличении скорости реакции. [c.189]

Используя модель, подобную выше описанной, Карберри [61] рассмотрел способы определения коэффициента эффективности для макро- и микропор при протекании простой обратимой изотермической реакции. Он исходил из того, что скорость реакции на крупной грануле ограничивается условиями переноса к внешней поверхности. Для такой модели обш ий коэффициент эффективности равен произведению их значений для макро- и микроструктуры, т. е. 11макро Чмикро [c.199]

Приведенный анализ основан на допущении о том, что количество или распределение ядов не изменяются во времени. Однако в реальных условиях яд обычно накапливается на активных центрах катализатора, вызывая заметное падение его активности. Ясно, что наблюдаемый характер уменьшения скорости реакции во времени может в значительной степени зависеть от того, как яд распределяется по грануле катализатора. Выполненный Карберри и Горрингом анализ [63] позволяет установить изменение во времени доли отравленной поверхности сферической гранулы. Рассмотрено влияние на эту зависимость степени приближения распределения яда к тому или иному из предельных случаев. Авторы учитывали также влияние внешнедиффузионных ограничений. Полученные ими зависимости имеют такой же вид, как и для газификации углерода, и обсуждаются ниже. [c.205]