Кинетика реакций в режиме идеального вытеснения

В связи с упомянутыми трудностями в последнее время кинетику сложных реакций, протекающих в многокомпонентных системах, исследуют преимущественно в реакторах проточного типа, на неподвижном слое мелкозернистого катализатора, в режиме идеального вытеснения. Здесь могут возникать другие методические трудности, например, обеспечение изотермичности слоя катализатора и соблюдение гидродинамических условий, обеспечивающих режим идеального вытеснения. Однако эти трудности на практике преодолеваются. На вход реактора подают исходные смеси, состав которых моделирует реальное промышленное сырье, например, SO2, СН4, О2, N2 для рассматриваемого примера, варьируя [c.76]

За последние годы получил некоторое распространение метод изучения кинетики реакции, проводимой во взвешенном слое твердых частиц. Этот метод является разновидностью проточного. Скорость потока газа через реактор, содержащий твердые частицы (катализатор, реагент, теплоноситель), превышает скорость псевдоожижения , так что слой твердых частиц как бы вскипает ( кипящий слой ). Применительно к топохимическим реакциям рассматриваемый метод обладает существенным преимуществом, так как обеспечивает перемешивание частиц твердого материала. Однако реализуемый в псевдоожиженном слое режим обычно является промежуточным между режимами идеального-вытеснения и идеального смешения, так что описание газодинамики слоя сталкивается со значительными трудностями. Соответственно весьма сложной оказывается и интерпретация результатов кинетического исследования, что становится практически неодолимым препятствием в случае нестационарных топохимических реакций. [c.35]

Хорошо известно, что режим идеального вытеснения недостаточное условие для пол> чения достоверных данных. Весьма важно, чтобы реактор был изотермичен, так как отклонения от изотермичности могут привести к большему искажению данных по кинетике основных реакций, чем эффекты неоднородностей потока. Для обеспечения изотермичности слоя катализатора используют различные приемы. В частности, одним из эффективных приемов является помещение реактора с катализатором в псевдоожижений слой нагретого песка [30]. В бане с псевдоожиженным слоем теплоносителя устанавливается равномерный тепловой режим, соответственно и в реакторе или системе последовательно соединенных реакторов по всей высоте слоя обеспечивается изотермичность. Температура реактора зау меряется термопарой, прикрепленной к наружной стенке. Указанный способ подвода тепла имеет определенные трудности ввиду необходимости поддержания теплоносителя в псевдоожиженном состоянии длительное время. Однако он является наиболее рациональным, так как отпадает необходимость загрузки в реакторы инертной насадки для фиксации слоя катализатора в зоне равномерного температурного поля, как это делается обычно в реакторах с подводом тепла через стенку от электронагревательной спирали (см. рис. 3.15). В показанном на этом рисунке типе реактора изотермичность обеспечивается в ограниченной зоне ввиду больших теплопотерь через верхний и нижний фланцы. Реактор такого типа обычно используется при проведении экспериментов с большой глубиной превращения в длительных опытах. Недостатком такого типа реактора является ухудшение показателей по селективности катализатора из-за протекающих реакций термодеструк-цни в зоне инертной насадки над входной зоной катализатора. Этот реактор также может быть приспособлен для проведения опытов с малой степенью преврашения, т. е. при высоких значениях объемной скорости подачи сырья [35]. Суть такого приспособления заключается в том, что внутрь пустого реактора помещается [c.91]

Однако выражение (111, 12) неприменимо для расчета кинетики промышленных процессов, протекающих в проточных реакционных системах с изменением объема. Формула (III, 12) может применяться для расчета аппаратов непрерывного действия только в одном случае—когда в них осуществляется реакция, кинетика которой описывается конкретным кинетическим выражением. Последнее должьо укладываться в общую кинетическую зависимость ( И, 12) при условии, если в реакторе имеет место режим потока идеального вытеснения, так [c.194]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология