Реакторы плазмохимические

Рис. 4.50. Схемы плазмохимических реакторов спутно-вихревого (а) и встреч но-вихревого (6) типа

Рис. 6.24. Определение параметров температурного профиля плазмохимического реактора

Для плазмохимических реакторов характерно крайне малое время реакции, составляющее от 10 до 10 секунды. Это определяет весьма малые размеры реактора. Плазмохимические процессы легко управляются, оптимизируются и поддаются моделированию. Затраты энергии на их проведение не превышают затрат энергии на традиционные процессы. [c.67]

Моделирование реакторов плазмохимических гомогенных процессов/ [c.376]

Газофазный реактор. Плазмохимический реактор для газофазных процессов состоит из двух частей смесителя и реактора. В смесителе образуется гомогенная смесь реагентов при определенной температуре, определяемой кинетическими и термодинамическими характеристиками процесса. Эта смесь подается в реактор. Причем в смесителе уже происходит какая-то часть химических превращений [89, 90, 390—394, 396]. В большинстве случаев в плазмохимический реактор потоки исходных веществ и плазмы вводят раздельно. При этом прежде всего необходимо смешать плазму с исходными веществами так, чтобы их молекулы были в непосредственном контакте, т. е. осуществить смешение на молекулярном уровне. Однако, как было показано выше, плазмохимические процессы протекают в условиях, когда характерные времена химических реакций и процессов переноса массы и энергии сближаются. В результате при смешении может произойти значительная часть химических превращений. Необходимо не только исследовать ее, но и понять, как плазмохимический процесс становится равновесным. Время смешения определяется выражением [c.302]

По принципиальной схеме плазмохимический процесс не отличается от любого традиционного химико-технологического процесса. Однако часто некоторые стадии процесса плазмохимии совпадают в пространстве и во времени, так как либо вся реакционная смесь, либо один из ее компонентов находится в плазменном состоянии. Отсюда следует, что полная технологическая схема плазмохимического процесса содержит стадии генерации плазмы, плазмохимических превращений, закалки. Эти процессы проводят в плазмохимических агрегатах, включающих плазмотроны и реакторы. [c.296]

Обычно в плазмохимический реактор потоки сырья и плазмы вводят раздельно. В связи с этим прежде всего необходимо смешать плазму с сырьем так, чтобы их молекулы непосредственно контактировали, т. е. осуществить контакт на молекулярном уровне, и затем реализовать сам процесс реакции. Таким образом, плазмохимический реактор для газофазных процессов состоит из двух элементов — смесителя и реактора. [c.296]

Гетерофазные плазмохимические процессы часто проводят в реакторах с псевдоожиженным плазмой слоем, в которых резко увеличивается время контакта частиц с плазмой (рис, 4,51). Реактор состоит из конического корпуса /, в верхней части которого находится устройство 3 для подачи твердой фазы. В нижней части реактора установлен электродуговой плазмотрон 4. Плазменная струя через сопло 6 вводится в нижнюю часть реактора. Газообразные продукты процесса подогревают подаваемый порошок и, пройдя через сепаратор 2, выводятся из реактора. Остальные продукты реакции стекают по стенкам реактора и сопла в бункер 5. [c.297]

В очень важной высокотемпературной части реактора, в зоне ввода в него плазменной струи, температурное поле очень неоднородно — это недостаток реактора. На выходе из плазмохимического реактора прореагировавшая смесь содержит те или иные [c.297]

Установки плазменной газификации углей работают при атмосферном давлении. Реакторы мощностью 10-15 т/ч по сырому углю совмещены с плазмотронами мощностью не менее 300 кВт. Целью процесса является преимущественно получение синтез-газа. Плазмообразующим газом в процессе газификации является перегретый водяной пар (бескислородная газификация). В зависимости от сырья и условий концентрация Н2 в газе составляет 30-60%, что безусловно важно для получения синтез-газа. Условия плазмохимической переработки приводят к очень узкому (селективному) составу сырого газа. [c.98]

Плазмохимические реакторы-газификаторы могут работать параллельно в одном аппарате с выдачей газа в общую камеру, которая с последующими газоходами служит для охлаждения и очистки сырого газа. При этом единичная мощность установки существенно возрастает. [c.98]

Процесс пиролиза метана происходит в плазмохимическом реакторе [5]. Для моделирования температурного профиля реактора нужно построить зависимость температуры плазменной струи Т от времени отдаления от торца сопла плазмотрона /. [c.298]

Высокотемпературные химические реакторы печи и плазмохимические реакторы) [c.59]

В промышленных масштабах чаще всего реализуют равновесные плазмохимические реакции, для которых с повышением температуры увеличивается равновесная концентрация веществ, являющихся целевыми продуктами. При этом скорость реакции очень велика (длительность контакта реагентов составляет от 10-3 дд 10-5 с), что позволяет создавать миниатюрные химические реакторы. Например, метановый плазмотрон с производительностью 25 тыс. т ацетилена в год имеет в длину 65 см и диаметр, 15 см. Состав исходного/сырья может колебаться в широких пределах. Трудность использования аппаратуры связана с необходимостью закалки процесса. [c.96]

Разумеется, что в плазмохимической технологии имеется немало проблем (увеличение энергетического КПД, создание реакторов с постоянной температурой и аппаратуры для эффективной закалки), решение которых откроет путь к ее широкому использованию в технологии будущего. [c.97]

Образующаяся низкотемпературная плазма поступает в плазмохимический реактор. При ее смешении с отходами происходит их термическое разложение с пиролизом и плавлением образующихся продуктов. Необходимый температурный уровень в печи регулируется количеством подаваемой в нее плазмы. Применительно к медицинским отходам он составляет 1500°С и более. [c.387]

Технологическая схема равновесных плазмохимических процессов включает следующие операции. Теплоноситель или один из реагентов нагревается в плазмотроне с помощью электрического разряда и переводится в состояние плазмы. В смесителе плазма смешивается с остальными реагентами. При температурах (2—10)-103 К может начаться химическая реакция, которая обычно продолжается в реакторе. Чтобы остановить реакцию на требуемой стадии, температуру реагентов резко снижают в закалочном устройстве. Для сохранения продуктов, являющихся промежуточными веществами плазмохимических реакций (например, ацетилена, получаемого при пиролизе метана), чрезвычайно важны момент времени, в который начинают закалку, и скорость снижения температуры. Так, опоздание с закалкой на 2-10 с приводит к уменьшению концентрации ацетилена с 15,5 до 10% В зависимости от скорости закалки конечные продукты могут иметь стехиометрический или нестехиометрический состав (например, ШС или ШгС). [c.96]

С гидродинамической точки зрения печи (так же как и остальные химические реакторы) можно классифицировать на агрегаты с идеальным вытеснением (камерные и туннельные печи, струйные плазмохимические реакторы, вращающиеся печи и т. д.), с идеальным перемешиванием (плазмохимические реакторы объемного типа, дуговые печи для получения белого электрокорунда) и реакторы промежуточного типа (дуговые печи для производства фосфора, карбида кальция). Подробнее применительно к каждому виду печей эта проблема рассмотрена в разделе 22. [c.61]

Хорошим агентом для передачи энергии может служить водород, получаемый вблизи ядерного реактора и транспортируемый к месту потребления энергии. С этой целью ведутся широкие исследования по разработке методов производства водорода, в которые входят, в частности, каталитическая конверсия бензина, термомеханическое, плазмохимическое и электролитическое разложение воды. [c.138]

ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ОКИСИ АЗОТА В РЕАКТОРАХ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ И ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ [c.218]

Установка для плазмохимического синтеза состоит из плаз-мохимического реактора, плазмотрона и закалочной камеры. Конструктивно они могут быть объединены в одном аппарате [2]. [c.25]

В настоящее время для проведения газофазных плазмохимических процессов наиболее широко применяют реакторы струйного типа. В зависимости от способа перемешивания плазменного потока со струями сырья их подразделяют на прямоточные и со встречными струями. Используют также комбинированные реакторы, в которых часть сырья подается по схеме прямотока, остальная часть — по схеме встречных струй. Сырье в реакторы этого типа вводят спутно-вихревыми или встречно-вихревыми потоками. [c.296]

На лабораторной плазмохимической установке с потребляемой мощностью ЗОкВт проведекы опыты по пиролизу вакуумного га- - ойля.мазута,гудрона,деасфальтизатов,асфальтита,смол и остатков атмосферной перегонки сернистых газовых конденсатов в плазменной струе водорода.Маловязкие виды сырья подвергнуты плаз- чопиролизу с использованием проточного реактора,а более вязкие " ипа гудрона,асфальтита и смол-в реакторе погружного типа. [c.139]

Колонные Р.х. могут быть пустотелыми либо заполненными катализатором или насадкой (см. Иасадочные аппараты). Для улучшения межфазного массообмена применяют диспергирование с помощью разбрызгивателей (см. Распыливание), барботеров, мех. воздействия (вибрация тарельчатой насадки, пульсация потоков фаз) или насадки, обеспечивающей высокоскоростное пленочное движение фаз. Р.х. данного типа используют в осн. для проведения непрерывных процессов в двух- или трехфазных системах. Трубчатые Р.х. применяют часто для каталитич. р-ций с теплообменом в реакц. зоне через стенки трубок и для осуществления высокотемпературных процессов газификации. При одновременном скоростном движении неск. фаз в таких реакторах достигается наиб, интенсивный межфазный массообмен. Специфич. особенностями отличаются Р. х. для электрохим (см. Электролиз), плазмохим. (см. Плазмохимическая технология) и радиационно-хим. (см. Радиационно-химическая технология) процессов. [c.205]

Основу плазмгннохимич ского способа составляют пиролиз или окисление ХОО в струе плазмообразующих газов — водорода, инертных или воздуха. Этот способ иногда рассматривают как наиболее безопасный и эффективный для обезвреживания. В частности, исследования обезвреживания смеси ПХБ и четыреххлористого углерода в плазмотроне выявили эффективность процесса, равную 99,9999%. Для достижения таких показателей в зоне атомизации с помощью плазменной дуги создается температура порядка 25000°С. Газообразные продукты, включающие Н2, I2, СО, СН4, H l и отчасти углерод, покидают реактор при 900°С и подвергаются газоочистке. ХОС в выбросах отсутствуют. Вместе с тем следует отметить дороговизну, большую энергоемкость, многостадийность процесса, неустойчивую работу плазмотронов и плазмохимических реакторов. Полагают, что плазменнохимический способ перспективен для крупнотоннажных хлорорганических производств, имеющих отходы с постоянным химическим составом. [c.273]

Вихревой аци ат с успехом можно применять и только для сепарации пылегазовых смесей. Такой сепаратор отличается от известных конструкций вихревых энергоразделителей [8]. Он включает цилиндрическую камеру разделения, снабженную с одной стороны тангенциальным сопловым вводом, а с другой — контейнером для сбора отсепарированной пыли. Со стороны соплового ввода камера имеет соосно расположенный выхлопной патрубок для вывода очищенного гаЗа, причем входное сечение патрубка расположено на некотором расстоянии от соплового сечения камеры. Сепаратор такой конструкции применен для выделения твердой фазы — окислов редкоземельны)х элементов — из высокотемпературных пылегазовых потоков, выходящих из плазмохимических реакторов. Испытания сепаратора на плазмохимической установке при переработке нитрит-ных растворов редкоземельных элементов с концентрацией их окислов 19,39 г/л показали достаточно высокую эффективность очистки на одном аппарате—90—93 %, на двух последовательно установленных аппаратах — до 97%. Испытан вихревой сепаратор с цилиндрической камерой диаметром Ьо = 0,045 м и длиной = 0,19, м. Диаметр выхлопного патрубка г = 0,02 м, расстояние от его входного сечения до соплового сечения камеры [c.171]

Плазмоагрегэт единичной мощностью 1,5 НВт состоял из электродугового нагревателя постоянного тока-плазмотрона и плазмохимического реактора. [c.161]

На опытно-промышленной установке, были отрэоотаны опти-мальные конструкции плазмохимических реакторов, имеющие повышенный ресурс работы и обеспечивающие высокую конверсию сырья в ацетилен и этилен и минимальное саже-и смолообразование. Усовершенствование реакционного узла осуществлялось за счет улучшения смешения сырья с плазменной струей, поступающей из плазмотрона с подбором оптимального профиля реакционного канала интенсификацией закалки. [c.163]

Плазмохимический синтез окиси азота при низких среднемас совых температурах был применен в известных реакторах (дуговых печах) Биркеланда-Эйде, Паулинга, Зиберта. Выход окиси азота в этих реакторах при температурах Г 1200 К более [c.222]

Энергетический выхо продукта o и обратная ему величина удельных затрат /нергии широко используются для характеристики эффективности плазмохимических процессов. Пусть лини рабочих концентраций плаамохимического реактора описывается зависимостью вида / в Р(Н). Эффективность вклад энергии при энтальпии Н будет определяться тогда величиной с/. = dмодели реактора идеального смешения представляет <У<5ой прямую линию. Это означает, что вi не зависит от / и опредэляется угловым коэффициентом линии рабочих ко1 ентраций [c.224]

В работе был предложен способ увеличения концентрации УО в нитрозных газах, поступающих на абсорбцию, заключающийся в том, что плазмообразующий газ пропускается последовательно через ряд плазмохимических реакторов и закалочньк устройств. Увеличение С ц/о при той же температуре газа на входе в реактор приводит к снижению энергетического выхода. Как следует из рис.4 (линии 1,2,3), увеличение концентрации окиси азота в 2,2 раза по рассматриваемой схеме в трех последовательно установленных реакторах приводит к росту энергозатрат на синтез I моля в 1,4 раза, в сравнении со значением соответствующим схеме с одним реактором. Такое [c.226]

Предварительный подогрев поступающего в плазмохимический реактор газа за счет тепла нитрозных газов на выходе из реактора (линии 4,5 рис.4) сяосоЛтвует снижению удельных энергозатрат на синтез окиси азота. Если допустить, что механизм автозакалки эффективен до температур подогрева исходной смеси, определяемой положением линии рабочих концентраций касатеяьной к равновесной кривой С.%о в точке перегиба, то [c.227]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология