Реактор для жидкофазных реакций

Еслн в процессе теплообмена протекают химические реакции, сопровождаемые тепловым эффектом, то в тепловом балансе необходимо учесть теплоту, выделяющуюся при физическом и химическом превращении. Расчетные формулы и примеры определения тепловых нагрузок реакторов жидкофазных ироцессов приведены [c.122]

Здесь очевидно формальное совпадение с уравнениями периодической реакции в замкнутом объеме, где I — обычное время. Уравнение (IX.6) справедливо для жидкофазных реакций и газофазных реакций, идущих без изменения числа молей и с пренебрежимо малым перепадом давления по длине реактора. [c.258]

Метод технологического расчета при помощи номограмм был создан для эндотермических жидкофазных реакций первого порядка, протекающих в непрерывно или периодически действующих реакторах с теплообменом, осуществляемым конденсацией паров при постоянной температуре. Этот метод основан на большом числе решений, выполненных на электронно-счетной машине . [c.155]

Лабораторный реактор полного подобия для жидкофазных реакций. [c.268]

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]

Конструктивно лабораторные аппараты для жидкофазных реакций, работающие под давлением, можно разделить на автоклавы и аппараты колонного или трубчатого типа. Первые можно применять и как статические реакторы, и (при наличии специальных штуцеров) как динамические безградиентные аппараты для исследования кинетики реакций. Все варианты автоклавов должны предусматривать хорошее перемешивание реакционной массы. Аппараты второго типа представляют собой интегральные реакторы, подобные описанным выше для газофазных процессов. [c.415]

В, некоторых случаях проточные реакторы при исследовании жидкофазных реакций обладают преимуществами в сравнении со статическими, например при исследовании реакций с суспендированным катализатором. В этом случае в установках с безградиентным реактором не применяют внешнего контура для циркуляции н ид-кости, а используют принудительное перемешивание. На рис. Х.13 приведена схема установки с проточным безградиентным реактором, [c.416]

Проточные интегральные лабораторные реакторы для жидкофазных реакций представляют собой простые трубки из стекла или металла. При работе с высокими давлениями конструктивно приходится вносить значительные усложнения, которые подробно изложены в работе [20]. [c.418]

Лабораторные газо-жидкофазные проточные реакторы выполняют в виде колонок, где в качестве насадки применяют таблетки катализатора. Конструкция их в основном зависит от давления, при котором проводится процесс, и не представляет ничего оригинального по сравнению с конструкциями реакторов для жидкофазных реакций. [c.418]

Гомогенные реакции протекают в одной фазе — жидкой или газовой (соответственно реакторы жидкофазные и газофазные), и не сопровождаются фазовыми переходами. При их расчете основное внимание уделяется учету неравномерности распределения тепла и массы (поперечных и продольных градиентов), конвективного переноса (диффузии) и теплопроводности на селективность и производительность реактора [11]. [c.82]

III -17. При изучении кинетики жидкофазной реакции A h ЗВ 2R выяснилось, что она может быть легко остановлена в любой момент и что концентрацию R можно весьма просто измерить титрованием полученного раствора. Для проведения реакции растворы веществ А и В приготовляли в отдельных сосудах (Сао Ф Сво) и в момент времени i = О вводили в реактор при постоянной температуре. Через 1 мин реакцию прекращали и титровали образующийся раствор. Результаты опытов представлены в табл. 11. [c.98]

IX-21. Повторить решение предыдущей задачи, считая, что указанная жидкофазная реакция протекает при поступлении в реактор эквимолярных количеств веществ Л и В. В случае соответствия режима движения жидкости в реакторе режиму идеального вытеснения достигается степень превращения 99%. [c.298]

Регулирование температуры при жидкофазных реакциях обычно осуществляется или с помощью охлаждающего змеевика, помещаемого в реактор, или за счет рециркуляции продукта, выполняющего роль теплоносителя. Такие жидкофазные реакции, как гидрирование бензола в циклогексан, фенола в циклогекса-нол и нитробензола в анилин, сильно экзотермичны, и нужная температура обычно поддерживается подачей растворителя, не взаимодействующего с реагентами. Во многих случаях им является рециркулирующий продукт гидрирования, например циклогексан, анилин или циклогексанол. В поток жидкости, подаваемой в реактор, можно добавить инертное вещество( например, гексан или воду в циклогексан). Чаще добавляют жидкий компонент, который поглощает тепло за счет испарения. К этой категории веществ относятся безводный аммиак, диметиламин, ди-метиловый эфир, бутан и гексан. [c.107]

ИЗ немногих процессов жидкофазного дегидрирования. Циклогексан в реакторе остается в жидком состоянии за счет точного регулирования температуры и давления. Температура обычно составляет 150 25°С, используется гомогенный катализатор — нафтенат кобальта или никеля. Реактор представляет собой заполненную жидкостью емкость, в которой есть барботер для воздуха и, как правило, внутренний змеевиковый теплообменник для поддержания температуры в нужных пределах. Реактор изображен на рис. 7. Обычно глубина превращения невелика и составляет 5—15%. Окисленные продукты отделяют от циклогексана дистилляцией, а циклогексан возвращают в реактор. Очевидно, реакцию можно также осуществлять в реакторе полочного типа, похожем на ректификационную колонну, в которую кислород подается в направлении, противоположном потоку жидкости. Этот тии реактора здесь не показан, но его можно представить себе как обычную ректификационную колонну с барботажными колпачками, в которую жидкость подается сверху, а воздух — снизу. [c.158]

Газофазные реакции, идущие без изменения числа молекул, и жидкофазные реакции, протекающие в реакторе идеального вытеснения, описываются теми же кинетическими уравнениями, что и реакции при постоянном объеме. Если же газофазная реакция проходит с изменением числа молекул, то кинетические уравнения, выведенные для реакций, проводимых в замкнутой системе (при постоянном объеме), неприменимы, так как концентрации реагентов изменяются в результате не только химических превращений, но и изменения объема. [c.16]

Реакторы периодического действия применяют почти исключительно для жидкофазных реакций. Реагенты загружают в пустой сосуд, а после завершения реакции содержимое выгружают из него. В системах периодического действия температура и давление, так же как и состав смеси, могут изменяться во времени. Однако в любой момент времени в системе с хорошим перемешиванием эти параметры можно считать постоянными во всем объеме реактора. [c.96]

Принципиальная схема лабораторного реактора периодического действия идеального смешения приведена на рис. X. 1,а. Быстрое выравнивание концентраций реагентов Сг (г = 1,2,. .., п) по объему достигается использованием мешалок с большим числом оборотов. Температура смеси поддерживается постоянной с помощью термостата. В подобных реакторах проводят исследование гомогенных жидкофазных реакций. Исходные вещества С,- с концентрациями с (0) заливаются в реактор, текущие концентрации с ( ) измеряются непрерывно или дискретно, в моменты времени th (Л = 1,2,..., т). Интервал времени th+ — ih должен быть таким, чтобы разность превышала абсолютную [c.253]

Для работы под давлением применяют автоклавы периодического действия (рис. 73). В табл. 4 приведены примеры жидкофазных реакций и типы реакторов для их осуществления. [c.149]

Основной отличительной кинетической особенностью жидкофазных химических реакций является высокая, превышающая на 2-3 порядка, чем в газофазных, концентрация реагирующих веществ в единице объема реактора. В силу этого проведение реакций в жидкофазном состоянии при атмосферном давлении равносильно проведению их в газовой фазе под давлением порядка 10-100 МПа. Это означает, что в жидкофазных процессах будет значительно выше вероятность столкновения реагирующих молекул, в результате преимущественно ускоряются вторичные бимолекулярные реакции. При этом, однако, низкомолекулярные продукты первичного распада высокомолекулярного сырья и алкильные радикалы в зависимости от условий проведения процесса могут разлетаться в газовую фазу и не участвовать во вторичных жидкофазных реакциях. В этих условиях цепной процесс жидкофазного термолиза нефтяного сырья будет осуществляться с участием более высокомолекулярных, так называемых долгоживущих бен-зильных и фенильных радикалов. В результате при равных температурах жидкофазный термолиз углеводородов дает значительно больший выход продуктов конденсации и меньший выход продуктов распада. [c.366]

При определении объема реактора жидкофазного каталитического окисления /г-ксилола по кинетическим параметрам реакции необходимо также учитывать следующие факторы [c.69]

Реакторы вытеснения применяют для многих газовых реакций, а также для некоторых жидкофазных реакций. В реакторах вытеснения осуществляются процессы окисления окиси азота (стадия производства азотной кислоты из аммиака), реакции хлорирования (например, этилена) и сульфирования олефинов. Эти примеры относятся к гомогенным реакциям, которые протекают в реакторах вытеснения, представляющих собой трубу, заполненную лишь реагирующей средой. [c.157]

Газожидкостные реакторы пленочного типа используются для осуществления некоторых очень быстрых экзотермических жидкофазных реакций. При этом имеет место динамическое взаимодействие контактирующих фаз. Проведение процесса при постоянной температуре крайне важно для того, чтобы устранить возможность термодеструкции, сжигания, а также полимеризации реагентов, продуктов реакции и т. п. Вот почему в реакционный газ добавляют некоторое количество инертного газа — азота, диоксида углерода, воздуха, а параметры жидкой фазы поддерживают строго постоянными. Заметим, что время контакта фаз в реакторе зависит от теплового эффекта реакции., температуры стенок и скорости теплообмена. Основными достоинствами пленочных потоков, используемых в газожидкостных реакторах, являются высокая скорость теплопереноса, просто определяемые геометрические и гидродинамические характеристики, а также хорошо контролируемые температурный и реакционный режимы. Вопросы моделирования пленочных газожидкостных реакторов подробно рассмотрены в работе [214]. [c.129]

Промышленные аппараты для проведения гетерогенно-ката-литических реакций в жидкой фазе (включая как собственно жидкофазные, так и газо-жидкофазные процессы с твердым катализатором) по конструкции существенно отличаются от газофазных, При проведении жидкофазных реакций, вследствие большой плотности реакционной массы и, следовательно, высокой производительности единицы объема реактора бывают рентабельными и периодические процессы со временем реакции до нескольких часов, особенно в производствах небольшой мощ- [c.156]

В литературе имеются сведения о проведении газо-жидкофазных реакций в кипящем слое катализатора. Описана промышленная установка синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода [19]. В этом случае реакция протекает с раствором окиси углерода в смеси нефтяного масла и продуктов реакции. Нефтяное масло циркулирует через колонный реактор снизу вверх, поддерживая катализатор в псевдоожиженном состоянии. Газ под давлением также подается снизу, но количество его и линейная скорость потока не связаны с условиями работы слоя катализатора. Жидкие продукты реакции вместе с маслом выводятся из аппарата и отделяются ректификацией. [c.181]

Лабораторные реакторы для исследования жидкофазных реакций [c.360]

Жидкофазные лабораторные реакторы обладают рядом отличий от газофазных, поэтому их целесообразно рассмотреть особо. Устройство аппаратов мало меняется от того, проводятся ли в них чисто жидкофазные или газо-жидкофазные реакции с твердым катализатором. Последний тип реакций, к которому относятся жидкофазное гидрирование, восстановление водородом, жидкофазное окисление молекулярным кислородом, ряд реакций оксосинтеза, реакций с ацетиленом и др., в настоящее время более распространен в технике, чем первый, к которому принадлежат реакции алкилирования, дегидратации и этерифи-кации. Жидкофазные и особенно газо-жидкофазные реакции в большинстве случаев проводятся под давлением, что, естественно, определяет конструкцию лабораторной аппаратуры. [c.360]

Реакторы для исследования жидкофазных реакций [c.361]

Применение безградиентных (дифференциальных) реакторов при исследовании жидкофазных реакций сохраняет все те же преимущества, что и в газофазных процессах. При работе в жидкой фазе с суспендированным катализатором ие требуется применения внешнего контура циркуляции и схема установки сильно упрощается. На рис. VHI. 16 приведен схематический чертеж установки с безградиентным реактором, применявшейся для изучения кинетики жидкофазного восстановления нитросоединений водородом на суспендированном катализаторе при давлениях порядка 150 атм. Схема установки ясна из чертежа. [c.362]

Реакции в газовой фазе обычно проводят в реакторах непрерывт ного действия. У капельных жидкостей разность между энтальпией и внутренней энергией настолько незначительна, что баланс энтальпии остается справедливым даже для жидкофазных реакций при постоянном объеме. Следовательно, для подавляющего большинства важнейших промышленных реакций запись первого закона термодинамики в форме AH=q достаточна в качестве полного выражения всех энергетических соотношений реагирующих систем. [c.91]

В случае модели идеального перемешивания расчет реактора предельно прост. Методика расчета была впервые разработана Мак-Маллином и Уэбером [5] и позднее Кирилловым [6], Денбигом [7], Пире и др. [8, 9]. Для простоты рассмотрим жидкофазную реакцию [c.84]

Как указывалось, при использовании динамической методики исследования кинетики жидкофазных реакций не применяют внешние контуры циркуляции жидкости, а используют аппараты полного смешения в качестве дифференциальных реакторов. Однако при газожидкостных реакциях вопрос о циркуляции газовой фазы не может решаться так просто. Если пеконденсируемые продукты реакции не попадают в газовую фазу, как, например, в процессах гидрирования, то надобность в таком контуре отпадает. В других случаях (например, при процессах окисления жидких углеводородов воздухом, когда выде.ляются газообразные продукты реакции) наличие циркуляционного контура по газу может оказаться желательным. Однако из-за длительности установления стационарного состояния и технической сложности осуществления такого контура влияние состава газа исследуют большей частью на искусственных смесях. [c.71]

Сначала рассмотрим более общий случай исключения влияния межфазного массопереноса. Характер температурной зависимости (энергия активации) не может служить в жидкофазных реакциях надежным критерием оценки по ряду причин. Вследствие возможного клеточного диффузионно-контролируемого механизма или ионного характера реакции истинная энергия активации реакции может быть малой. Далее, как указывалось в предыдущем разделе, наблюдаемая температурная зависимость может быть следствием изменения коэффициентов распределения реагентов между фазами. Вблизи критической области такое влияние может быть особенно сильным и сказывается такнлб на соотношении объемов фаз. Наконец, в жидкостях, в отличие от газов, сам коэффициент диффузии зависит от температуры экспоненциально, причем эффективная энергия активации диффузии в вязких жидкостях составляет заметную величину. Поэтому обычно о переходе в кинетическую область судят ио прекращению зависимости скорости реакции от интенсивности перемешивания или барботажа. Здесь, однако, есть опасность, что при больших скоростях перемешивания может наступить автомодельная область, а ири очень интенсивном барботаже измениться гидродинамический режим. В результате объемный коэффициент массопередачи может стать инвариантным к эффекту перемешивания и ввести, таким образом, в заблуждение исследователя. В трехфазных каталитических реакторах этот прием более надежен ири условии неизменности соотношения фаз в потоке. [c.74]

Шидкофазные лабораторные реакторы обладают рядом отличий от газофазных, поэтому их целесообразно рассмотреть особо. Устройство аппаратов мало меняется от того, проводятся ли в них чисто жидкофазные или газо-жидкофазные реакции с твердым катализатором. Последний тип реакций, к которому относятся жидкофазное гидрирование, восстановление водородом, жидкофазное окисление молекулярным кислородом в настоящее время более распространен в технике, чем первый, к которому принадлежат реакции алкили-рования, дегидратации и этерификации. [c.414]

Циаг-урхлорид (кристаллическое вещество т. пл. 146 °С) получают по этой реакции в газовой илн жидкой фазе. В первом случае процесс ведут при 400°С в трубчатых реакторах с активированным углем в качестве катализатора для жидкофазной реакции используют катализ соляной кислотой или хлорным железом при 300 °С и 4 VlПa. Цианурхлорид применяют главным образом для синтеза гербицидов триазинового ряда (симазии, пропазин). [c.143]

УЫЗ. Элементарную жидкофазную реакцию Л -Ь В -> 2/ + 5 проводят в реакторе идеального вытеснения при эквимолярном соотношении веществ А и В. Начальные концентрации = 1 кмоль м степень превращения состааляет 96%. [c.159]

Для определения рассматриваемых параметров при высоком давлении используются реакторы, конструкции которых описаны в работе [4]. Оценку активности катализаторов для жидкофазных реакций можно проводить в аппаратах (автоклавах) с внутренним контуром циркуляции типа автоклава Вишневского [5] либо в ынкроавтоклавах с возвратно-поступательной мешалкой [2]. При этом для газожидкостных или жидкостных систем следует учитывать влияние фазовых равновесий и межфазовой диффузии [6]. [c.362]

До -начала реакции оиисления содержание кислорода в паро-газовой смеси максимально, т. е. равно начальному, образующаяся при этом смесь наиболее взрывоопасна. Частичное расходование кислорода при жидкофазной реакции уменьшает взрывоопасность газовой фазы. Однако динамику расходования кислорода трудно учесть, И концентрацию кислорода в реакторе следует рассчитывать для начального состава азотокислородной смеси, получая некоторый запас падежности . [c.71]

Благодаря особенностям гидродинамического режима течения в реакторе висбрекинга термолиз происходит в двух фазах - паровой и жидкой, отличающихся фракционным и химическим составом присутствующих там углеводородов. В жидкой фазе в мягких температурных условиях селективно протекает крекинг наиболее высокомолекулярных компонентов сырья. При этом низкомолекулярные продукты первичного распада и алкильные радикалы за счет огромной поверхности раздела фаз, обеспечиваемой гидродинамическим режимом течения в ректоре, легко разлетаются в газовую фазу и не участвуют во вторичных жидкофазных реакциях. Жидкая фаза за счет деалкилирования исходных высокомолекулярных углеводородов обогащается долгоживуцщми бензильными [c.63]

В жидкофазных реакциях может наблюдаться неожидан-юе влияние материала реактора и фактора 5/F на скорость (еакции. Это связано с тем, что долгоживущий ROOH, достигая стенки, реагирует с к,, . к,, т.е. с ускорением еакции или с к к с замедлением реакции. [c.237]

Реакторы с мешалками как аппараты идеального смешения позволяют работать в изотермических условиях и при невысоких температурах, что важно для предотвращения побочных и нежелательных реакций. В таких реакторах можно обеспечить необходи- мое для достижения заданной экономичности время пребывания компонентов. Применяются они для жидкофазных реакций. [c.191]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология