Реактор интегральный проточный

Проточные реакторы—наиболее распространенный тип реакторов, применяемых для экспериментального исследования гетерогенных каталитических процессов, потому что при стационарном состоянии легче контролировать режим и проводить анализы. Как отмечалось в начале книги, проточные реакторы могут быть интегрального и дифференциального типов. При анализе опытных данных, полученных при проведении процесса в дифференциальном проточном реакторе, можно пользоваться средними значениями парциальных давлений компонентов по всему объему аппарата или даже начальными значениями, что позволяет избежать осложнений, обусловленных изменением этих величин по мере протекания реакции. В том случае, если ни один из продуктов реакции не присутствует в исходной смеси, данные, получаемые при работе на дифференциальном реакторе, характеризуют начальную скорость процесса. [c.226]

Реакции относительно высокой пли средней скорости с временами реакций от десятков секунд до нескольких минут можно изучать только в проточных установках. При этом применяют обычного типа установки, к которым относятся либо реакторы интегрального типа в виде колонн или змеевиков, либо дифференциальные реакторы смешения. [c.66]

Для установления истинной активности при данных режимных условиях наиболее правильно применять реакторы одного из апробированных на практике видов диф ренциальные — проточно-циркуляционные, проточные с внутренней циркуляцией или с виброкипящим слоем [1], интегральные — проточные трубчатые с промежуточным отбором проб или статические с внутренней циркуляцией 12]. [c.361]

По мнению В. С. Бескова, В. П. Кузина и М. Г. Слинько [4,5], режим, близкий к идеальному вытеснению, наблюдается для многих промышленных реакторов. Условия, позволяюш,ие создать режим идеального вытеснения в проточном реакторе (числа Рейнольдса, соотношения диаметра и дливы реактора, соотношения диаметров реактора и зерна катализатора), описаны в монографии [6]. Теория изотермических проточных реакторов идеального вытеснения детально разработана в работах Г. М. Панченкова [7—8]. В трудах Г. М. Панченкова с сотрудниками [9—12] показано хорошее соответствие уравнений, выведенных на основе теоретических соображений, экспериментальным данным. Все это объясняет тот факт, что при изучении процессов нефтепереработки до настоян его времени используют главным образом интегральные проточные реакторы. [c.158]

Обычно опыты в микрореакторе проводят так же, как и в интегральном проточном реакторе. Температуру, давление и размер импульса поддерживают постоянными и, изменяя скорость подачи газа-посителя, получают зависимость степени превращения от времени. Для определения скорости реакции можпо использовать уравнения (9) и (10), если в них вместо скорости подачи реагента подставить скорость подачи газа-носителя. Изменения величины импульса изменяют амплитуду и протяженность концентрационного профиля, но не влияют на время каталитической реакции. Хроматографическая колонка должна быть прокалибрована для каждой из используемых скоростей газа-посителя. Часто падение давления в колонке бывает таким большим, что при изменении скорости потока происходит изменение давления. Этого можпо избежать, используя аналитическую колонку с небольшим перепадом давления или поставив регулятор давления перед колонкой и поддерживая в реакторе давление постоянное и немного большее, чем в колонке. Часто поток газа-носителя поддерживают постоянным и изменяют температуру катализатора. Этот метод прост и вполне приемлем для предварительных измерений, по его нельзя рекомендовать для серьезных кинетических исследований. [c.20]

Для создания математического описания процесса химической переработки нефтяной фракции, проводимого в интегральном проточном реакторе, необходимы следуюш,ие сведения. [c.158]

При обработке экспериментальных данных, полученных на интегральных проточных реакторах в идеальных условиях, т. е. при отсутствии градиентов температуры и продольного перемешивания, математическая модель представляет собой систему кинетических дифференциальных уравнений материального баланса, линейных относительно входящих в них неизвестных констант скорости реакций [c.427]

Интегральные проточные реакторы атмосферного и высокого давления представляют собой емкости или трубки, через которые дозирующими устройствами непрерывно пропускается реакционная смесь. При использовании реакторов без промежуточных отборов проб средняя активность катализатора непосредственно рассчитывается по уравнению (7.4). В этом уравнении т он — условное время контакта, рассчитываемое по формуле [c.362]

Исследование основной реакции проводилось в проточном реакторе интегрального типа [c.511]

Кинетику процесса обычно изучают в безградиентных проточно-циркуляционных установках и реакторах интегрального типа. [c.318]

Указанного недостатка не лишен метод испытания катализаторов на интегральной проточной установке. Однако этот старый метод требует усовершенствования. Мы разработали методику испытания катализаторов и изучения кинетики химических процессов на лабораторной установке [36], особенностью которой является применение интегрального реактора со свободно перемещающимся (в слое катализатора) пробоотборником и термопарой, позволяющим найти распределение концентрации веществ и температуры по длине слоя катализатора. Преимущества предложенной конструкции реактора перед известными конструкциями аналогичного назначения дают возможность отобрать пробы в ограниченном числе точек в слое катализатора, очевидны. [c.129]

Рис. 8-1. Основные типы реакторов а — в — интегральные реакторы (а — проточный, б — проточно-циркуляционный, в — полного перемешивания) г — е — дифференциальные реакторы (г — проточный, д — циркуляционный периодического действия, е — полного перемешивания периодического действия).

Исследования проводили на интегральном проточном реакторе в условиях, близких к равновесию, когда разница в активности катализаторов мало заметна. [c.41]

С другой стороны, интегральные проточные реакторы по условиям своей работы близки к промышленным аппаратам и удобны для освоения промышленных процессов в небольших масштабах. Это обстоятельство отнюдь не маловажно при проведении прикладных исследований, когда кроме чисто химических и расчетных данных необходимо выявить технологические особенности процесса, получить образцы целевого продукта, сведения о длительности работы катализатора и качестве целевого продукта и т. п. Поэтому стадия модельной установки с проточным реактором является обязательной в разработке промышленных гетерогенно-каталитических процессов. Целесообразно использовать эти реакторы для получения данных по кинетике для расчета и проектирования промышленных реакторов. Одним из таких приемов является вышеупомянутый метод экспериментального поиска оптимума процесса на реакционной трубке промышленного размера. Там, где это непригодно, можно применить различные приемы анализа кинетических закономерностей. Хотя эти методы во многом несовершенны, однако при применении современной машинной вычислительной техники постановка опытов на проточных интегральных реакторах может дать большой объем информации, позволяющий составить математическое описание процесса с большой степенью надежности и тем самым решить задачу перехода от ла [c.345]

Ввиду того, что безградиентные реакторы, работающие по принципу малых степеней превращения, конструктивно и по экспериментальной технике не отличаются от проточных интегральных реакторов, мы не будем на них останавливаться, а рассмотрим только проточно-циркуляционные реакторы и проточные реакторы смещения. [c.352]

Однако поддержание изотермических условий сопряжено со значительными техническими трудностями, в особенности при изучении сильно экзо-или эндотермических реакций, когда эти реакции проводят в реакторах интегрального типа (модели реакторов первого, второго и четвертого типов — гл. II, 2). Для этого приходится разбавлять исходную смесь нейтральным веществом (что может привести к диффузионным осложнениям), вести реакцию при малых превращениях (что снижает точность получаемых данных) или менять температурное поле блока нагрева (охлаждения) каким-то сложным образом по времени — для периодического реактора или по длине реактора — для реактора проточного типа. [c.73]

Содимеризации этилена и пропилепа изучалась при 250°С, атмосферном давлении, объемной скорости смеси 360 и эквимолекулярном содержании олефинов в проточном реакторе интегрального типа, в который загружалось 10 см катализатора с размером зерна [c.8]

Исследование процесса деалкилирования и алкилирования алкилпиридинов осуществлялось в газовой фазе при атмосферном давлении в проточном реакторе интегрального типа па гетерогенном ( никель на окиси алюминия) катализаторе (ТУ-6-03-237-69). Описание установки, условия активации, регенерации и восстановления катализатора, методы анализа приведены в работе [5]. [c.106]

В работе [334] скорость окислительного дегидрирования изомеров н-бутилена исследовали на висмут-молибденовом катализаторе без носителя (атомное отношение В1 Мо = 1), поверхность несколько квадратных метров на 1 г, размер частиц 10— 20 меш). Реактор — интегральный, установка проточного типа. Активность катализатора и избирательность процесса остались постоянными при содержании водяных паров более 20% и при температуре не выше 500° С. [c.210]

С учетом уравнения (1.55) или (1.56) можно описать кинетику реакции в интегральном проточном реакторе. Например, для гомогенной реакции первого порядка, протекающей в цилиндрическом реакторе, имеем [c.33]

Перейдем теперь к рассмотрению макрокинетики топохимических реакций. Для конкретности будем рассматривать реакцию между газообразным и твердым реагентами, по крайней мере один из продуктов которой также находится в твердой фазе. Будем считать, что состав газовой смеси не изменяется во времени. Такие условия эксперимента создаются, например, в безградиентном реакторе, в сечении интегрального проточного реактора и других (см. 1.6). [c.86]

Применительно к сложным химическим реакциям, осуществляемым в проточных реакторах идеального вытеснения (т.е. интегрального типа), справедливо следующее уравнение скорости реакции [c.19]

Реактор, в котором концентрация компонентов реакции непрерывно изменяется вдоль слоя катализатора или (в данном месте катализатора) в ходе процесса, называется интегральным реактором. В дифференциальном реакторе концентрация по всему слою катализатора (а в отдельном месте катализатора— во времени) практически не изменяется, например при работе в проточной системе при малых степенях превращения. Подробнее об этом см. в книге Киперман С. Л., Введение в кинетику гетерогенных каталитических реакций, изд-во Наука , 1964,стр. 383. — Прим. перев. [c.175]

По принципу работы указанные установки, точнее реакторы, подразделяются на интегральные и дифференциальные (безградиентные). Интегральные реакторы представляют собой трубчатые проточные аппараты в данном случае концентрации компонентов меняются по длине реактора, и, следовательно, выходные показатели являются интегралом скоростей процесса по всем элементарным объемам аппарата. [c.35]

Для исследовательских целей часто используются проточные или интегральные реакторы. Перед входом в реактор реакционная смесь должна подогреваться до нужной температуры, чтобы поддержать постоянной температуру внутри реактора. В случае применения дифференциального реактора с малой толщиной слоя время пребывания в нем газов должно быть малым. Превращение йх в таком реакторе мало, а скорость реакции Гр = йх/й(Ф/Р) можно измерять непосредственно. [c.123]

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]

В этом случае приходится проводить процесс в проточном интегральном реакторе (предпочтительно изотермическом) в условиях, когда физический транспорт может тормозить химические превраш,ения. Отметим, что если изучение процесса на единичном зерне катализатора возможно при неизменных каталитических свойствах, оно безусловно является полезным, хотя и не исключает опытов с интегральным реактором. В интегральном реакторе можно создать условия, близкие к идеальному вытеснению, и изотермическое ноле, что особенно удобно для исследования кинетики. Так, Шваб [3] показал, что продольная диффузия не влияет на процесс в реакторе длиной несколько сантиметров при линейных скоростях в несколько сантиметров в секунду. [c.158]

Многочисленные методы исследования кинетики гетерогеннокаталитических реакций могут быть разделены на несколько групп, некоторые из них взаимно перекрываются. Прежде всего, различают динамические и статические методы, в зависимости от того, является ли реактор проточным или нет. В свою очередь, динамические методы могут быть проточными и проточно-циркуляционными. Другим важным принципом классификации кинетических методов исследования является математическая характеристика величин, получаемых в результате эксперимента. Если при проведении опыта непосредственно определяется скорость реакции, метод называют дифференциальным, если же определяется количество вещества, прореагировавшего за какой-то период времени или на каком-то участке реактора, то метод называют интегральным (поскольку полученные величины являются интегралом от скорости реакции по времени или длине слоя катализатора). Наконец, в зависимости от постоянства температуры опыта или вдоль слоя катализатора различают изотермические и неизотермические эксперименты. [c.401]

Всякий статический метод, очевидно, является интегральным, так как в нем может быть измерено только изменение концентрации вещества за какой-либо период времени, причем условия процесса в течение этого периода не могут оставаться постоянными. Проточные интегральные и дифференциальные реакторы представляют собой ни что иное, как реакторы соответственно идеального вытеснения и смешения (см. главу УП). Дифференциальные реакторы идеального [c.401]

На основании изложенного выше различают конструктивно два типа лабораторных интегральных реакторов 1) статические, т. е. непроточные 2) динамические, т. е. проточные. Математически описание обеих конструкций идентично при замене координаты времени на координату длины слоя катализатора. [c.404]

Дифференциальные реакторы, работающие по принципу малых степеней превращения, конструктивно и по экспериментальной технике не отличаются от проточных интегральных реакторов, поэтому не будем на них останавливаться. Прочие варианты дифференциальных реакторов снабжены приспособлениями, обеспечивающими одинаковые условия работы всего слоя катализатора по всем кинетическим параметрам, в том числе и по концентрациям. [c.409]

При перенесении результатов исследований кинетики для газожидкостных или многофазных жидкостных систем из статических интегральных или из дифференциальных реакторов на промышленные аппараты надо учитывать поправки на различие в газосодержа-нип, связанные со скоростями подъема пузырей или капель. Поскольку гидродинамика в лабораторных колонных реакторах резко отличается от таковой в промышленных аппаратах, применение интегральных проточных реакторов при исследовании кинетики большей частью не создает преимуществ перед статическими. [c.418]

Ранее для изучения кинетики паровой конверсии углеводородов применяли проточные установки с реактором интегрального типа, хотя давно известны преимущества дифференциальных проточно-циркуляци-онных реакторов, которые получили широкое применение при изучении кинетики многих низкотемпературных и среднетемпературных реакций. Каталитическая активность изучаемых образцов в процессе паровой конверсии бутана впервые была изучена на проточно-циркуляционной установке. Нами был применен разъемный безградиентный кварцевый реактор [12]. [c.110]

Конструирование интегральных проточных реакторов со строго изотермическим температурным полем представляет существенные трудности. Простейшим и вместе с тем достаточно эффективным решением является применение реактора малых размеров, например трубок диаметром до 10 мм при такой же высоте слоя катализатора. Конечно, катализатор при этом должен быть Б достаточной степени измельчен. На рис. VIII.4 показан стеклянный реактор, применявшийся Ю. Д. Кернос и Б. Л. Молдавским для окисления бутенов в малеиновый ангидрид [7]. Такой реактор удобен для исследований по подбору катализаторов недостатком его является опасность осевого перемешивания. [c.349]

Конструктивно аппараты для жидкофазных реакций, работающие под давлением, можно разделить на автоклавы и аппараты колонного или трубчатого типа. Первые могут применяться и как статические реакторы, и (пои наличи < ( пец"ялы ых штуцеров) как проточные безградиентные аппараты для исследования кинетики реакций. Все варианты автоклавов должны предусматривать хорошее перемешивание реакщ онной массы.. Аппараты второго типа представляют собой интегральные проточные реакторы, подобно описанным выше для газофазных процессов. [c.360]

Авторы работы [88] измерили скорости миграции двойной связи бутена-1 над NH4Y (степень обмена 70%) в проточном и проточноциркуляционном реакторах, причем основное внимание они уделяли методам экстраполяции скоростей реакции к нулевой конверсии с тем, чтобы изучить быструю дезактивацию катализаторов, которая вообще очень характерна для низкотемпературных превращений олефинов. Автору [88] считают, что активность в любой момент времени определяется двумя процессами, скорость которых меняется во времени по-разному. Первый процесс полностью подавляется после отравления катализатора пиридином. Активность, связанная с этим процессом, быстро падает при > 500° С и резко уменьшается при увеличении длительности реакции, тогда как для второго процесса подъем Гакт от 400 до 600° С приводит к небольшому росту активности, а увеличение времени реакции уменьшает активность менее заметно. При температуре активации до 500° С активность в основном определяется первым процессом, протекающим на бренстедовских кислотных центрах, а второй процесс, возможно, связан с центрами Льюиса. Поскольку скорости дезактивации этих центров различны, зависимость общей активности от Гакт в стационарных условиях выражается кривой с максимумом примерно при 600° С. Пока не ясно, достаточно ли обоснованы эти выводы и можно ли их распространить на другие реакции, однако рассмотренная работа показывает, что измерение активности на частично дезактивированных образцах может привести к неправильным результатам. В частности, данные анализа продуктов, отобранных за определенный период из интегрального проточного реактора, могут отличаться от данных анализа продуктов первого импульса при проведении реакции в импульсном микрореакторе. [c.27]

Процесс дегидрирования проводился в проточно.м реакторе интегрального типа со стационарным слоем катализатора (оО мл). Подача 3-ЭП и воды осуществлялась автоматически. Катализат анализировался на содержание гтг риднновых оснований на хроматографе ХЛ-4, колонка 4,2 м неподвижная фаза Твин-бО и бензидпн на целите. Температура колонки 100°. скорость газа-носителя (водорода) 100 мл/мин. Свежезагруженный катализатор нагревался со скоростью ЮО С в > >ас до 250 С и выдерживался при этой температуре 1 час в токе азота. Затем азот постепенно заменялся на водяной пар, а температура поднималась, чо 600°С. Прп этой температуре катализатор выдерживался еще 2 часа. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология