Реакторы масштабирование

Влияние различных факторов на масштабирование. Очень часто в промышленности две аналогичные реакторные системы работают совершенно различно, например опытный реактор и промышленный реактор, или, более того, два идентичных промышленных реактора не дают одинаковых показателей работы. Эта разница является результатом различия в характере потоков в реакторе, кинетике процесса, эффективности катализатора и т.д. Отделение чистой кинетики от физических эффектов затруднительно. Поэтому прежде всего необходимо использовать ранее описанный (см. стр. 296) метод определения эффективности данного реактора или системы реакторов (последовательных, параллельных и т. д.). [c.420]

Для применения переходных коэффициентов устойчивости с целью масштабирования химических реакторов необходимо иметь отработанный режим процесса в лабораторном реакторе с удовлетворительной устойчивостью, соответствующей определенному интервалу температур при сохранении стабильных значений концентраций в аппарате, а также других параметров, при помощи которых процесс может быть управляем. Если устойчивость прототипа и модели одинаковы, то общий переходной коэффициент равен единице. [c.21]

Масштабирование реакторов при использовании частичного подобия, с технологической точки зрения при масштабировании следует стремиться к достижению, по крайней мере, того же выхода с единицы объема образца, что и в модели. В наших предыдущих рассуждениях, касающихся идентичности состава и физических свойств реагирующей смеси в обоих аппаратах, это условие сводилось к сохранению одинаковых скоростей реакции в сходственных точках модели и образца [c.464]

Описанные нестационарная и стационарная двухфазные модели дают наиболее полную информацию о связи химической реакции и явлений переноса в газовой и твердой фазах в реакторе. При использовании этих моделей предполагаем, что необходимые кинетические параметры переноса известны с удовлетворительной надежностью. Можно получить данные о степени использования зерна в каждой точке реактора в зависимости от реакционных условий, а так же о разности концентраций и температуры на наружной поверхности, что позволяет оценить перегрев катализатора. Вся эта информация необходима для расчета реактора, масштабирования процесса и разработки высокоселективных катализаторов. [c.174]

Увеличение объема реактора (масштабирование процесса) является одной из ответственнейших задач при проектировании промышленных агрегатов. Вот какой путь, например, проделала одна из западноевропейских фирм при масштабировании процесса полимеризации этилена под давлением [c.265]

Расчет промышленных реакторов непосредственно по данным лабораторных исследований возможен только в простых случаях, например для изотермических или адиабатических реакций в гомогенной среде. Выше уже указывалось, что нужно проводить исследования в промежуточном масштабе. Необходимые для проектирования данные находятся при исследованиях ь полупромышленной или опытной промышленной установках в виде эмпирических зависимостей выхода химического превращения от параметров работы реактора. Нашей целью в основном является достижение в большем масштабе оптимальных условий, полученных в меньшем масштабе. Как и при масштабировании единичных типовых процессов, в этом случае можно использовать теорию подобия. [c.461]

Как и в предыдущих примерах, в качестве единицы повышения масштаба примем /г-кратное увеличение объемной скорости потока реагентов в реакторе. Следовательно, условие масштабирования [c.463]

Описанный способ масштабирования с соблюдением полного подобия невыгоден с экономической точки зрения, поскольку выход с единицы объема аппарата уменьшается в п раз. Это является, с одной стороны, следствием сохранения геометрического и гидродинамического подобия, а с другой, результатом соблюдения одинаковых условий теплообмена с внешней средой. Вследствие указанных причин масштабирование реакторов с соблюдением полного подобия не находит практического применения. [c.464]

Рассмотрим масштабирование реакторов на двух примерах. [c.464]

Факторы, ограничивающие возможность масштабирования трубчатых реакторов. Наиболее важными факторами, накладывающими ограничения на масштабирование с сохранением частичного подобия, являются возрастание сопротивлений движению потока и, в случае контактных реакторов, увеличение разности температур в слое катализатора. При использовании уравнений изменения масштаба, приведенных в этом разделе, сопротивления в образце возрастают по сравнению с сопротивлениями в модели согласно следующим приближенным зависимостям (турбулентное движение) [c.470]

Условие (Х-98а) выполняется для реакции нулевого порядка, а также когда произведение / Г значительно меньше энергии активации. В остальных случаях результаты расчета критической разности температур в слое занижены по сравнению с действительными ее значениями. Это обеспечивает надежность. Такие определения очень просты, поскольку достаточно знать энергию активации и иметь измерение или оценку максимальной поперечной разности температур в модели. Когда указанная разность температур близка к критическому значению, масштабирование с сохранением частичного подобия можно проводить и для неустановившегося режима работы реактора. [c.471]

МАСШТАБИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ [c.418]

Масштабирование реактора типа сборника с мешалкой (кубового реактора). Такой реактор масштабируется довольно легко, когда приходится иметь дело с гомогенной системой и перемешивание настолько интенсивно, что достигается состояние, близкое к полному перемешиванию. Температура и состав реагирующей смеси тогда почти одинаковы во всем реакционном пространстве и для достижения идентичных скоростей превращения в модели и образце достаточно сохранить равенство температур и средних времен пребывания смеси реагентов в обоих реакторах (соблюдение геометрического и гидродинамического подобий не обязательно). [c.471]

МАСШТАБИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА В РЕАКТОРАХ [c.82]

Пример использования предлагаемых нами соотношений (IV.9), (IV. 13) для масштабирования каталитического реактора приводится в главе VI. [c.186]

Выше было показано, что простые реакторы с мешалками периодического действия с относительно высоким значением коэффициента теплоотдачи пленки конденсирующегося пара можно масштабировать только внутри очень узкой области, чтобы сохранить скорость теплопередачи в единице массы. Добиться этого невозможно, когда поддерживают гидродинамическое подобие, но возможно при включении рециркуляционного контура и выносного теплообменника в систему с реактором периодического действия. Это позволит выполнить условия равенства скоростей теплопередачи на единицу массы и гидродинамического подобия между установками небольших и значительных размеров. Последнее условие не является, конечно, необходимым для процессов, определяемых скоростью химической реакции Наоборот, гидродинамическое подобие целесообразно сохранить при масштабировании процессов, определяемых скоростью диффузии. [c.157]

Сократить стадийность исследовательских работ при разработке технологии производства, поскольку, располагая такой моделью и пользуясь методами масштабирования, можно переходить от модели реактора к промышленным аппаратам. [c.8]

В тех случаях, когда кинетика процесса уже известна и в состав математической модели вводят уравнение кинетики, изученной на основе лабораторных исследований, то до использования такой модели для масштабирования и автоматизации ее нужно апробировать, а при необходимости —. скорректировать на действующей модели промышленного реактора. [c.22]

Однако, по нашему мнению, следует привести возможную классификацию аппаратурного оформления, отвечающую задачам математического моделирования в локальной области для того, чтобы в соответствии с этой классификацией рассмотреть математические модели. Имея в виду, что для масштабирования необходимо заранее выбирать типы реакторов, считаем крайне полезным наряду с классификацией реакторов привести также примеры их промышленного оформления. [c.45]

Если коэффициент теплоотдачи от стенки к теплоносителю для промышленного реактора вынужденно принимают другим, то это должно быть учтено при масштабировании. [c.188]

Кафаров В. В., Еременко В. E., Некоторые вопросы масштабирования химических реакторов, в сб. Кибернетику на службу коммунизму . Изд. Энергия , 4, 1967. [c.26]

Для переходного коэффициента устойчивости по поверхности теплообмена в реакторе т = Р Р) условие масштабирования имеет вид [c.423]

Для гетерогенных реакций необходимо учитывать, в какой области протекает процесс диффузионной, кинетической или смешанной. Ранее был приведен метод оценки точности исключения диффузионного сопротивления при получении информации о кинетике гетерогенных химических процессов на лабораторных установках (см. стр. 393). Этот прием должен учитываться при масштабировании гетерогенных реакторов. Изменяя гидродинамические условия, процесс в некоторых случаях можно перевести в желаемую область течения. [c.424]

Из графика видно, что если максимальная производительность насоса для перекачки хладоагента ограничена величиной G = 30 м /ч, максимальное увеличение реактора при заданной степени устойчивости возможно в шесть раз. Приведенная методика расчета позволяет на стадии проектирования определить 1) максимальный масштабный коэффициент при заданной производительности насоса для перекачки хладоагента и заданной степени устойчивости 2) требуемую производительность насоса, если заданы коэффициент масштабирования и степень устойчивости. [c.427]

Обязательным условием масштабирования должен быть одинаковый характер распределения времени пребывания реагентов в реакторе, т. е. [c.18]

Если речь идет о масштабировании реакторов, то, очевидно, следует сравнивать воспроизводимость тепловых режимов при одинаковом температурном воздействии, т. е. при 0 = idem. Тогда совершенно ясно, что идентичность тепловых режимов в реакторах разных размеров определяется при /гс = onst равенством для процессов теплообмена в сравниваемых аппаратах коэффициентов Т при производной в уравнении теплообмена вида [c.82]

Наибольшая трудность при разработке и создании новых прогрессивных процессов в кипящем слое — практическая невозможность их масштабирования (s aling up). При естественном пути лабораторная колонка — пилотная установка — опытнопромышленный аппарат —серийный реактор, на каждом из переходов от одного этапа к последующему исследователя и инженера ожидают многочисленные неожиданности в поведении системы, зачастую такие, что заставляют на каждом последующем этапе начинать с нуля . Наглядным примером этого служит история разработки и внедрения в США во время второй мировой войны первого крупномасштабного производства — каталитического крекинга в псевдоожиженном слое. Большая группа ученых и инженеров-техноло-гов, переходя от одного из перечисленных выше этапов к следующему, непрерывно сталкивалась на каждом переходе с новыми проблемами и трудностями. Все это позволило высказать утверждение, что масштабный переход к проектированию крупных промышленных аппаратов можно делать после отработки процесса на пилотной установке диаметром не менее 100 мм. Опыт освоения многих других процессов привел к тому, что в настоящее время эту границу часто отодвигают до 500 мм. [c.4]

Существенное преимущество предлагаемого нами подхода (IV. 13) —возможность, базируясь на общей концепции об определяющей роли гравитационных колебаний, оценки характера зависимости дисперсионных времен Тд и Тв от масштаба реактора Н. Схемы же Ван Свааи и др. требуют для реального масштабирования процесса установления каких-либо эмпирических корреляций для зависимости Тр от скорости потока, высоты и диаметра аппарата и свойств самого зернистого катализатора. [c.184]

Совместно с Л.С.Гордеевым и А.Ю.Винаровым сформулированы научные принципы анализа, оптимизации, масштабирования и проектирования биотехнологических процессов. С позиций системного подхода последовательно проведен анализ эффектов и явлений, происходящих в биохимическом реакторе на микро- и макроуровне. Разработаны математические модели, учитывающие кинетику роста микробных популяций, транспорт питательного субстрата к клеткам и гидродинамическую обстановку в реакторе, характеризуемую эффектами се1регации ферментациогшой среды и неидеальностью структуры потоков в реакторе большого объема. Предложена методика решения задачи масштабного перехода от лабораторных установок к промышленным биореакторам на основе вычислительных экспериментов. Показаны направления оптимизащш конструктивных и режимных параметров биотехнологических процессов. [c.13]

Чтобы избежать включения указанных уравнений в состав математической модели, рекомендуется в качестве модели реактора принимать аппарат минимальной производительности, при габаритных размерах которого еще можно соблюдать те же гидродинамические условия и распределение температурных полей, что и для реактора промышленных размеров (см. главу VI). В рассматриваемом случае создание математической модели становится вполне реальным, а ее использование для перехода от габаритов модели к промышленному реактору, т. е. для масштабирования — достаточно надежным. [c.22]

Т.е. коэффициент р отличается от Р лишь мнояштелем 01/Л. В случае использования коэффициента Р для оценки устойчивости модели и оригинала при масштабировании и увеличении масштаба величина tg и общая теплоемкость массы возрастают в одинаковое число раз, так что их отношение остается постоянным. Это показывает, что при масштабировании между коэффициентами р и Р существует однозначная зависимость, но связанная с масштабом процесса. Следовательно, при анализе устойчивости химических реакторов для целей масштабирования можно пользоваться коэффициентом р. [c.422]

Этот путь, на наш взгляд, лежит в применении метода масштабирования. По этому методу, в лабораторных масштабах ведется исследование химтеской кинетики в условиях интегрального или дифференциального реактора с отработкой кинетических зависимостей на аналоговых вычислительных машинах (АВМ) и одновременно снимаются макрокинетиче-ские характеристики (гидродинамические, тепловые и диффузионные) на пилотной установке, информация с которой вместе с данными по кинетике отрабатывается на цифровой вычислительной машине (ЦВМ), включенной в цикл исследований по принципу обратной связи. [c.16]

Методы кибернетики в химии и химической технологии (1971) -- [ c.16 , c.418 ]

Методы кибернетики в химии и химической технологии (1971) -- [ c.16 , c.418 ]

Основы технологического проектирования производств органического синтеза (1970) -- [ c.50 , c.124 , c.138 ]

Методы кибернетики в химии и химической технологии 1968 (1968) -- [ c.0 ]

Методы кибернетики в химии и химической технологии Издание 3 1976 (1976) -- [ c.392 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология