Кинетика реакций в двухфазном потоке

Проточные интегральные реакторы типа колонок ввиду трудности достижения нужного гидродинамического режима и учета изменения объема фаз при исследовании химической кинетики реакций в двухфазных потоках почти не применяются, [c.71]

Специфические особенности жидкостных гетерогенно-каталитических реакторов особенно сильно проявляются в реакторах с двухфазным потоком, из которых почти исключительно применяются реакторы для систем жидкость — газ. Вследствие этого рассмотрим только указанный вариант. Для сравнительно немногочисленных случаев реакторов с гетерогенным катализатором и однофазным жидкостным потоком вполне можно воспользоваться общими методами, изложенными в монографиях [1] и [2] с учетом соображений, изложенных в гл. 6, и специфики кинетики и макрокинетики жидкофазных реакций на твердых катализаторах, описанных в гл. 3, а также особенностей процессов переноса и гидродинамики жидкости, изложенных, например, в монографиях [3] и [4]. [c.184]

Из рассмотрения системы (VII.109) видно, что помимо кинетики реакций в активной фазе, на ход и результаты процесса в двухфазном потоке влияет диффузия реагентов между фазами и внутри активной фазы. Как и в процессах с однофазным потоком и твердым катализатором для процессов в двухфазном потоке возможны следующие предельные области. [c.308]

Здесь рассматриваются особенности кинетики гетерогенных процессов, протекающих в системе с двумя подвижными фазами. Примером такого процесса может служить взаимодействие между газом и жидкостью или двумя несмешивающимися жидкостями в непрерывно действующем реакторе. Подобный процесс взаимодействия, если он является гетерогенно-каталитическим, протекает обычно на катализаторе, взвешенном в одной из фаз. Эту фазу мы в дальнейшем будем называть активной, а фазу, не содержащую катализатора, — пассивной. Из газофазных процессов к схеме двухфазного потока сводятся процессы в кипящем и движущемся слоях катализатора. Они будут рассмотрены более подробно в пп. 8 и 9, здесь же представляется возможным дать общее описание кинетики реакций в двухфазном потоке, безотносительно к природе составляющих его фаз. [c.216]

Помимо кинетики реакций в активной фазе, на ход и результаты процесса в двухфазном потоке влияют диффузия реагентов между фазами и внутри активной фазы, растворимость реагентов и гидродинамика обеих фаз. Как и в диффузионной кинетике процесса на твердом катализаторе, в диффузионной кинетике процесса в двухфазном потоке возможны следующие [c.216]

Кинетические расчеты достаточно сложны и трудоемки, поэтому в них часто вносят упрощающие предположения. Чем сложнее модель, тем полнее она отражает процесс. Так, например, наиболее простой кинетической моделью газофазного процесса является система дифференциальных уравнений, описывающих кинетику химических реакций. Модели, учитывающие газодинамику и процессы смешения, сложнее, однако полнее передают химические и физические процессы, протекающие в реакторе. Аналогично обстоит дело и с процессами в гетерогенных диспергированных средах, где в простейшем случае описываются газодинамика и теплообмен в двухфазном потоке, а более сложные модели учитывают еще и кинетику фазовых и химических превращений. [c.10]

Учитывая отмечшные выше гидродинамические факторы, влияющие на эффективность внешнего массопереноса в двухфазном потоке, следует также обращать внимание на сопротивление массопереносу внутри пор катализатора. Этот фактор заметно возрастает с утяжелением сырья и может быть определяющим при оценке эффективности процесса. Скорости транспорта водорода или, например, серусодержащих молекул в порах, заполненных жидкостью, могут быть сравнительно ниже, чем истинная (поверхностная) скорость реакции. Эти явления могут быть оценены яа основе принципов диффузионной кинетики, т. е. исходя нэ [c.93]

Рассмотрим систему уравнений (1.1) применительно к пограничному диффузионному слою. Сохраним общепринятую терминологию (пограничный диффузионный слой), хотя в общем случае в зоне резкого изменения концентрации происходит как диффузия, так и химическая реакция и точнее говорить о пограничном диффузионно-реакционном слое. Сложгюсть гидродинамики двухфазных потоков не позволяет в общем случае найти точное аналитическое решение системы уравнений (1.1) далее при сравнительно несложной химической кинетике или в ее отсутствие. Особенные трудности возникают нри рассмотрении интенсивных режимов движения газа и жидкости, характерных для современной химической технологии. Недостаточная изученность гидродинамических закономерностей резко ограничивает возможности и численных методов решения. Поэтому возникает необходимость рассмотрения системы уравнений (1.1) при определенных упрощающих допущениях, т. е. необходимость введения тех или иных модельных представлений. [c.10]

Многие промышленно важные химические реакции, такие как нитрование, сульфирование, омыление эфиров водными растворами щелочей и др, проводятся в проточных реакторах с мешалкой в двухфазной системе жидкость-жидкость. При этом в обшем случае реагенты, растворенные в несмешиваюшихся растворителях, переходят из одной фазы в другую и реагируют на поверхности раздела или в объем той или иной фаз. Выход в таких реакторах зависит как от кинетики реакции, так и от скорости подвода реагентов в зону реакции, т. е. от гидродинамики реактора. Основнымн параметрами, определяющими гидродинамику двухфазного реактора, являются структура потоков в реакторе, размер капель дисперсной фазы, поверхность раздела фаз и удерживающая способность по дисперсной фазе, распределение времени пребывания по обеим фазам и степень взаимодействия между каплями дисперс -ной фазы. [c.141]

Названные четыре области протекания реакции в двухфазном потоке, очевидно, аналогичны соответственно внещнедиффу-зионной, внещнекинетической, внутридиффузионной и внутрикинетической областям протекания реакции на твердом катализаторе, и особенности кинетики и избирательности процесса в каждой из этих областей подобны обсуждавшимся в гл. III, пп. 2—4. Особые названия для областей протекания реакции в двухфазном потоке необходимы потому, что активная фаза во многих процессах является на самом деле гетерогенной и во внутрифазнокинетической области кинетика процесса на катализаторе, взвешенном в активной фазе, может быть как истинно химической, так и диффузионной. [c.217]

Особенно сложно получать надежные кинетические данные для процессов с двухфазными (или большим количеством фаз) потоками, а также для реакций с гетерогенными катализаторами. Здесь нужно убедиться, что исследование кинетики ведется в условии отсутствия существенных диффузионных помех. Применяемые при этом приемы будут описаны ниже. Не менее существенным является также вопрос об измененпи соотношения объемов фаз в ходе реакции вследствие изменения условий фазового равновесия. Достаточно удовлетворительное решение этой задачи удается не всегда. Далее также будут изложены некоторые соображения по этому вопросу. Наконец, для гетерогенно-каталитических реакций помощь в расшифровке кинетики могут оказать специальные электрохимические измерения. Подробно они описаны в монографии [3]. Здесь будет приведено их краткое изложение. [c.65]

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]