Каналы в слое катализатора

Рассмотрим течение паровоздушной смеси через любой термокаталитический реактор (с насыпным слоем катализатора или с катализаторным покрытием, нанесенным на поверхность пластин-носителей) как через канал с обтеканием поверхности катализатора газовым потоком. Допустим, что при одинаковом эффективном времени контакта паровоз- [c.185]

Условный реакционный объем норового канала в реакторе с насыпным слоем катализатора составляет [c.186]

Особую трудность вызывает смешение потоков между слоями катализатора в объеме с большой площадью и малой относительной высотой. Параллельные струи не обеспечивают необходимой полноты смешения. Для этого используют спиральный канал типа трубы Вентури, расположенного поперек основного потока (рис. 4.40). Путь смешения в нем составляет 8-10 калибров. Во избежание неравномерности распределения потока в последующем слое катализатора после смесителя устанавливают распределитель потока. [c.239]

Согласно принципа метода в однорядном реакторе должно быть помещено 36—50 зерен [10, 11]. В шести каналах капсул предложенного реактора размещается по семь-восемь зерен теплоносителя и соответствующее число зерен катализатора, что отвечает указанному числу. В верхних концах каналов капсул расположены зерна катализатора, к которым подведены термопарные карманы 2. Седьмой канал, перед слоем катализатора, пустой и служит теплообменником. В этом канале по всей длине размещен карман для термопары, что позволяет перемещением термопары контролировать изотермичность по высоте блока реактора. [c.42]

Над и под слоем часть канала остается незагруженной катализатором (по 3—5 см). Печь реактора вверх и вниз выходит за габариты собранного блочного реактора. Благодаря такой конструкции слой катализатора занимает третью часть среднего изотермического участка печи. [c.47]

Диаметр канала d 4г/5, где — доля свободного объема слоя катализатора — наружная поверхность гранул в единице объема, м"/м определяемая размером, формой и плотностью упаковки гранул. [c.450]

Как и в вопросах, рассматривавшихся выше, важно прежде всего выделить простейшие предельные случаи. В первом из них продольный перенос считают настолько сильным, что температура и концентрации всех веществ полагаются одинаковыми по всей длине. Во втором предельном случае, напротив, полностью пренебрегают продольным переносом и считают, что температура и концентрации изменяются по длине в соответствии с протеканием реакции. Для неподвижного слоя или канала значение продольного переноса определяется просто длиной, так что указанные предельные случаи соответствуют короткому слою и длинному слою. Для слоя катализатора их рассматривали Тодес и Марго-лис [16], для слоя горящего угля — Майерс [17]. При проведении процесса в кипящем (псевдоожиженном) слое характер процесса всегда близок к предельному случаю полного перемешивания-В теории устойчивости химических реакторов только что отмеченным предельным случаям отвечают модели реакторов идеального смешения и идеального вытеснения как для гетерогенных, так и для гомогенных реакций. [c.427]

Почти любая нефтяная фракция, находящаяся при температуре крз-кинга в газообразном или жидком состоянии, может подвергаться воздействию катализаторов крекинга. Иногда с целью уменьшения содер" кания непредельных углеводородов и понижения молекулярного веса переработке подвергается даже бензин. Керосины, легкие и тяжелые газойли, кипяЩие в интервале температур 200—500°, являются обычным сырьем каталитического крекинга. На установках с псевдоожиженным или движущимся слоем катализатора иногда перерабатывают тяжелые нефтяные остатки, однако из-за высокого коксообразования и возможности загрязнения катализатора растворенными в остатке мед аллами такой процесс экономически мало выгоден. [c.454]

В технологических процессах, осуществляемых в шахтных конверторах под давлением 2,0-3,0 МПа, используется только вертикальный смеситель. Особенностью его конструкции является смесительный канал в виде металлического диффузора с углом раскрытия не более 10 заглубленный в катализатор. Максимальная линейная скорость исходной смеси в диффузоре не превышает 25 м/с. Скорость перед слоем катализатора постоянна и не зависит от усадки слоя она колеблется от 3 до 6 м/с в зависимости от нагрузки. Применение смесителя этой конструкции исключает необходимость в защитном слое над катализатором, обеспечивается автоматическая компенсация усадки катализатора, создаются лучшие условия для работы футеровки конвертора и имеется возможность для бескамерного разогрева агрегата. [c.79]

На рис. IV. 3 изображена промышленная колонна синтеза аммиака с пятью кипящими слоями катализатора. Насадка этой колонны состоит из трубчатого теплообменника, пятиступенчатой катализаторной коробки и электрического подогревателя. Исходный газ, пройдя канал нижней крышки, поднимается по щели, образованной наружной поверхностью кожуха насадки и внутренней поверхностью корпуса колонны, предохраняя последний от перегрева, и поступает в межтрубное пространство основного теплообменника. В теплообменнике исходный газ подогревается синтезированным газом, движущимся навстречу по трубному пространству. После теплообменника исходный газ дополнительно подогревается в змеевиках, установленных в слоях катализатора. В нижнем слое катализатора змеевик отсутствует. [c.162]

Известно два варианта метода измерения концентрации озона по теплоте его разложения для больших концентраций (1—7%) [186] и для малых (1—0,1 ррт) [1, стр. 87]. Разложение концентрированных смесей сопровождается интенсивным разогревом и измерение тепловых эффектов не представляет труда. Поток газа проходит через слой катализатора (окислы кобальта на силикагеле), в который помещена термопара. В случае малых количеств озона для улавливания тепла приходится использовать более чувствительные датчики и мостовые схемы. В одном из вариантов метода два термистора сопротивлением 10 ом помещают в канал, проточенный в массивном алюминиевом блоке, расположенном в термостате. Один из термисторов покрывают гопкалитовой пудрой, другой покрытия не имеет. Недостатком прибора является постепенное падение активности катализатора. [c.45]

Такое значение диаметра используется при рассмотрении внутренней задачи, т. е. при движении потока внутри рассматриваемого канала (внутри трубы, по порам в слое катализатора и т. д.). Оно соответствует эквивалентному диаметру пустот в слое катализатора. [c.91]

Значение диаметра, определяемое по формуле (3.41), соответствует эквивалентному диаметру частицы, а не канала, по которому движется газ. Оно используется при рассмотрении внешней задачи, т. е. при обтекании частицы внешним потоком. Хотя при расчете гидравлического сопротивления (слоя катализатора) более правильным является использование гидравлического диаметра, однако в формуле (3.39) использован диаметр эквивалентного шара, так как для частиц неправильной формы определить гидравлический диаметр сложно. Диаметр равнообъемного шара определяется легко находят объем нескольких частиц, например пятидесяти, и рассчитывают объем одной частицы, а по нему определяют диаметр, предполагая, что частица имеет шаровую форму [c.91]

Микрореактор представляет собой камеру 9, внутренний объем которой, в зависимости от количества намеченного для испытания катализатора, может варьироваться. В рассматриваемом приборе объем камеры составляет 1,5 см . В верхней части камеры имеется шлиф, который в виде крана выставляется втулка. От втулки отведены две коаксиально совмещенные трубки 3 и 18. Внутренняя трубка 18 оканчивается краном 1. Внешняя трубка 3, имеющая в стенке отверстие 7, оканчивается в верхней части шлифом с заглушкой. В кране втулки имеется отверстие 8. При соответствующих поворотах втулки шлифа объем камеры микрореактора сообщается с реакционной средой или изолируется от нее. Нижняя часть каме] )ы сочленена с трубкой 12 (карман для термопары) конусом 23. В стенке конуса имеется канал для вывода газа из микрокамеры. Исследуемый слой катализатора размещается в микрокамере на сетке 22. [c.156]

Эксперименты проводились на холодном модельном стенде с радиальным распределением потока (см. рис. 4). Распределителем (входным коллектором) служил канал круглого сечепия диаметром 0,13 м. Слой зернистого катализатора (зона III) помещался между двумя сетками с ячейками 0,005 X 0,005 м и [c.78]

Этот канал значительно менее инерционен, чем каналы 1 и 2 (см. табл. II.1), причем канал 1 в свою очередь более инерционен, чем канал 2, так как ввиду того, что масса катализатора в Р2 велика, повышение температуры кипящего слоя регенератора — процесс достаточно медленный. [c.52]

Следует подчеркнуть, что относительно большая инерционность канала передачи управляющего воздействия, приемлемая для реактора с общим кипящим слоем, крайне нежелательна для прямоточного реактора, в котором время контакта сырья и катализатора имеет порядок секунд. [c.52]

Мы изучили протекание реакции по высоте слоя катализатора во времени при условиях, близких к условиям сернокислотного и фтористоводородного алкилировантш. Опыты проводили в реакционной аппаратуре, позволяющей осуществлять алкилирование на твердом катализаторе нри соотношениях изобутан бутены в зоне реакции на уровне соотношений данных компонентов в сернокислотных реакторах алкилирования [101 с одновременным отбором проб в различных зонах реактора по его осевой линии. Реактор состоит И.Ч толстостенной стеклянной трубки внутрензтм диаметром 15 мм. Сквозь слой ката.пизатора по оси реактора пропущен перфорированный по всей длине кани гляр диаметром 1 мм, внутри которого нри номощп специального устройства передвигается пробоотборный капилляр, внешний и внутренний диаметры которого составляли 0,8 и 0,25 мм. [c.339]

Цель расчета по модели - определение влияния цйклическог зменения входных параметров на выход целевого продукта. Исследования проводились в следующих направлениях 1) выбор канала для нанесения возмущений 2) выбор фор кШ возмущающих воздействий 3) влияние изменения концентрации диоксида углерода в газовом потоке на входе в реактор а) на температурный режим потока б) на температуру в слое катализатора в) на качество образующегося метанола (с точки зрения образования примесей и увеличения концентрации воды). Выбор канала для нанесения возмущений выполнен с учетом возможности изменения параметров в промьппленных условиях. Для интенсификации процесса выбран расход диоксида углерода, который приводит к изменению концентрации Oj во входном потоке. Расчет технологических режимов выполнялся для случаев синусоидальной, прямоугольной и трапециевидной форм возмущающих воздействий. Анализ полученной информации показал целесообразность использования симметричных прямоугольных волн д.чя увеличения выхода метанола по сравнению с традащионным стацнон шы.ч режимом. При этом изучалось влияние периода возмущающих воздействий и их амплитуды. Установлено, что прирост производительности по метанолу в большей степени зависит от периода цикла, чем от амплитуды. Расчеты показали, что рабочий диапазон изменения температуры и расхода СО2 при реализации циклических режимов совпадает с диапазоном, определенным стационарными условия 1и проведения процесса. [c.65]

Особенностью реактора второго исполнения является изменение общего принципа последовательной компоновки основных узлов от топоч-Hoii к каталитической камере и решение задачи формирования максимальной поверхности фильтрации газа в пределах габаритных размеров каталитической камеры. При этом цилиндрическая каталитическая корзина размещена параллельно корпусу реактора и теплообменной камере и обрамляет кольцевой трубчатый теплообменник с плавающей головкой. Цилиндрическая катализаторная корзина собрана из отдельных коробов, загюлненных катализатором, что упрощает ее монтаж. Очищае-мь е отходящие газы, нагреваясь в секции рекуперативного теплообмена, движутся навстречу дымовым газам топки и после смешения с ними позтупают в кольцевой канал между обечайкой корпуса и катализаторной корзиной, очищаются в слое катализатора и выводятся из реактора. [c.107]

Радиальные реакторы (рис. 111-10). В радиальных реакторах катализатор размещают в корзинах, образованных коаксиально расположенными центральной трубой и наружной обечайкой. Рабочие поверхности корзины перфорированы и покрыты сеткой со стороны катализатора. Между корпусом реактора и наружной обечайкой катализаторной корзины образуется кольцевой канал, по которому либо отводят продукты реакции, либо вводят сырье. Таким образом, в радиальном реакторе возникает сложное движение потока одновременно в осевом направлении (по кольцевому каналу и центральной трубе) и в радиальном — через слой катализатора. В соответствии с обозначениями И. Е. Идельчика [59] радиальные реакторы (рис, УИ-И) могут быть двух типов Z-oбpaзныe (реактор I) и П-образные (реактор П). [c.390]

Принцип работы реактпра. По концентрации и температуре в слое катализатора безградиентные условия достигаются работой поршневого устройства. С помощью периодически включающейся и выключающейся электромагнитной катушки, при подъеме и опускании поршень перекачивает газ по циклу внутренний цилиндр 6, слой контакта 11, отверстия 17, кольцевой канал между цилиндрами, вырезы в верхней части внутреннего цилиндра, внутренний цилиндр. [c.35]

Влияние катализатора на стабильность зоны горения в процессе парокислородовоздушной конверсии метана. При осуществлении конверсии метана (с применением кислорода в качестве окислителя) в слое катализатора образуется узкая и весьма лабильная зона горения. Перемещение зоны в место расположения смесительного устройства или выходного канала конвертора приводит к возникновению аварийной ситуации. Влияние катализатора на стабилизацию зоны горения в условиях указанного процесса не изучено. Для оценки способности катализатора стабилизировать зону горения мы разработали специальную методику, основанную на определении условия стабилизации зоны в лабораторном реакторе. [c.117]

Зафязненный воздух отсасывается из помещения цеха или от технологического оборудования через канал 1 вентилятором 3. Пройдя через огнепреградитель 2, загрязненный воздух под давлением до 3000 Па направляется в межтрубное пространство рекуператора 4, где предварительно нагревается теплом уходящих газов до 200 °С. Нагретый воздух поступает в смесительнопроточный воздухоподогреватель 6, где его температура повышается до 250-400 °С за счет смешения с продуктами сгорания природного газа, подаваемого в горелку 5. Обезвреженный в слое катализатора воздух поступает в трубы рекуператора 4, отдает тепло загрязненному воздуху и выбрасывается через выходную трубу 8 в атмосферу или используется в качестве сушильного агента или теплоносителя в технологическом процессе. [c.368]

Исследуемые катализаторы, полученные совместным осаждением содой карбонатов и гидроокиси хрома, после высушивания восстанавливали в токе водорода при определенных температурах (220—560°) непосредственно в сосуде, который после восстановления катализатора подключали к газовой линии термодесорбционной установки. Через слой катализатора (/г==1 — 2 мм) пропускали поток аргона, предварительно проходивший через сравнительны канал детектора хроматографа УХ-2. Десорбируемый в процессе нагрева газ захватывался потоком аргона и подавался в измерительный канал детектора. Для получения плавных термохроматограмм без смещения нулевой линии выравнивали давление и температуру газа на входе в сравнительный и измерительный каналы детектора путем подбора навески катализато- [c.380]

Катализаторной трубкой служит канал, просверленный в килинке для чехла 4 на выходе газа из колонки синтеза. На дно этого канала опускается медная сетка, на которую насыпают 5 см катализатора, смешанного с равным количеством мелкого кварца (чехол 4 находится на расстоянии 2—3 мм от слоя катализатора). Колонка помещается в электрическую печь 2, представляющую собой толстостенный медный стакан с наружным электроподогревом 5, состоящим из двух линий нихромовой проволоки. Одна из них служит для постоянного нагрева, а другая, включенная в сеть через реле, для точной регулировки температуры. Вход и выход газа в колонке синтеза осуществляется через отверстия, находящиеся в верхней части корпуса колонки. [c.226]

Значение диаметра, определяемое по формуле (3.26), получено из выражения для гидравлического диаметра канала = АРШ = = (4 Я/К)/(ПЯ/У) = 4Усв/(Туд- Такое значение диаметра используется при рассмотрении внутренней задачи, т. е. при движении потока внутри рассматриваемого канала (внутри трубы, по порам в слое катализатора и т. д.). Оно соответствует эквивалентному диаметру пустот в слое катализатора. [c.75]

В химическом производстве приходится иметь дело с движением различных жидкостей, газов и гетерогенных сред по трубам и каналам различной формы, нередко содержащим различные препятствия (задвижки, вентили, диафрагмы, рещетки и т.п.). При этом уже на стадии проектирования становится необходимым определять целый ряд гидродинамических характеристик канала (например, перепад давления на нем). Подобные задачи возникают также при прохождении жидкостей и газов через регулярные и нерегулярные насадки массо- и теплообменных аппаратов, при обтекании пучков труб теплообменников, при течении через неподвижный или псевдоожиженный слой катализатора в реакторах и т.д. [c.152]

Исходя из статистических исследований такой модели, де Ионг и Сафман вывели зависимости для определения коэффициентов продольной и радиальной диффузии. Авторы исходили из предположения, что все каналы имеют некоторую длину м, и что скорость жидкости в каждом канале одинакова или изменяется по параболическому закону. Предполагается также, что скорость потока зависит от угла, образуемого осью канала и направлением потока. Уравнения, полученные этими авторами, кроме скорости течения и диаметра зерна катализатора, учитывают молекулярную диффузию и величину пути, пройденного жидкостью в слое. Коэффициент диффузии для газов и жидкостей различен и возрастает с ростом длины реактора. [c.41]

В нижней части (в зоне выжигания кокса) регенератор секционирован цилиндрической перегородкой на две кольцевые зоны — внешнюю и центральную. Катализатор на обработку поступает во внешнюю зону. Здесь установлена радиальная перегородка, образующая круговой лабиринтный канал, в котором катализатор перемещается по удлиненной траектории. Затем катализатор перетекает в центральную зону через два нереточ-ных сквозных окна в верхней части цилиндрической перегородки. Из центральной зоны катализатор выводится в нижнюю часть реактора. Кипящий слой в аппарате создается с помощью воздуха, вводимого в аппарат через трубчатые коллекторы. Внешняя кольцевая зона обслуживается кольцевым газовым коллектором с радиальными отводами и круговым спутником. Радиальные отводы выполнены из трубы диаметром 114x 7, круговой отвод — из трубы 600 М.М. Истечение воздуха из коллекторов осуществляется через ниппели. [c.396]

Радиальный реактор, в котором можно добиться практически однородного потока, одновременно реализуя и многие другие преимущества, состоит из корпуса со штуцерами для ввода и вывода реагентов. Внутри корпуса коаксиально располон ены внутренний и наружный перфорированные цилиндры, между кото-рыхш размещен слой зернистого катализатора илп пористой массы, проницаемой для реагентов. Поток сырья поступает в раз-дающий канал реактора и, двигаясь вдоль него, пронизывает слой каталпзатора в радиальном паправленпи, попадает в собирающий капал п покидает реактор. [c.132]