Циркуляционные реакторы

Исследовано влияние давления водорода (в интервале 1—4,9 МПа) на скорость превращения н-гептана в присутствии Pt/A Oa при 490 °С [137]. При этом показано, что порядок реакции ароматизации по водороду при повышении давления стремится в пределе к —2,0. Теми же авторами [138] в безградиентном проточно-циркуляционном реакторе подробно изучена кинетика превращений н-гептана и циклогексана на ряде алюмоплатиновых катализаторов в условиях риформинга (460—520 °С, 1—6,9 МПа) в кинетической области, а также в условиях диффузионного торможения в порах. [c.236]

Наряду с приточно-циркуляционными реакторами в качестве дифференциальных реакторов нрименяют проточные реакторы смешения. Одним из наиболее простых конструктивных вариантов таких реакторов являются реакторы с виброкипящим слоем [16]. В этом случае смешение потока происходит за счет перемешивания катализатора, находящегося в реакторе в виде порошка, под влиянием механического вибратора с частотой 50 гц и более. На рис. Х.6 приведена удобная конструкция простейшего типа. Реактор (стеклянный или металлический) соединен с металлическими капиллярами, на которых он и подвешен. Воздействие вибратора с малой амплитудой передается на петлю одного из капилляров. Такой реактор можно использовать и при работах в импульсном режиме. Тогда в штуцер 7 с силиконовой пробкой шприцем вводят реагент, а выход реактора соединяют непосредственно с хромотографом. [c.410]

Из анализа точности измерений активности катализатора очевидны довольно жесткие требования к интенсивности при высоких степенях превращения и производительности циркуляционного насоса. В то же время в проточно-циркуляционном реакторе систематическую ошибку можно оценить, что очень затруднительно в других безградиентных реакторах. В последнем случае необходимы специальные метрологические исследования. [c.21]

В лабораторных условиях кинетика гидрирования фенола изучалась в проточно-циркуляционном реакторе. Кроме того, проводились опыты по гидрированию циклогексанона в циклогексанол, а также по гидрированию фенола в проточном реакторе. [c.226]

Исследование и разработка кинетических уравнений гетерогенных каталитических процессов. В большинстве случаев эксперимент проводится в проточно-циркуляционном реакторе, а иногда — также в проточном (интегральном) изотермическом реакторе. [c.128]

Рассмотрим вначале случай проведения изотермического эксперимента в проточно-циркуляционном реакторе. Обычно на [c.128]

Последовательность работ при составлении кинетических уравнений можно выразить с помощью схемы (рис. 27). Методы исследования и обработки указанных уравнений существенно зависят от того, на каких установках получены экспериментальные данные. В большинстве случаев кинетический эксперимент проводят в проточно-циркуляционном реакторе Однако иногда этот эксперимент выполняют в интегральном изотермическом реакторе. [c.84]

Рассмотрим вначале блок-схему (см. рис. 27) применительно к эксперименту, проводимому в проточно-циркуляционном, реакторе (этап 1). В этом случае на опытной установке получают для ряда концентраций х. 1 = . ....д) реагирующих ве- [c.84]

Вычисление производных функций а для экспериментальных данных, полученных на проточно-циркуляционном реакторе. В данном случае задача заключается в вычислении производных (111,52) и (111,53) функции о, определяемой формулой (111,47) 2. [c.88]

Циркуляционный реактор. Газовая смесь циркулирует в замкнутой системе, включающей реактор. За кинетикой можно следить по изменению давления. Низкокипящие продукты реакции вымораживаются в ловушках, охлаждаемых жидким азотом, или наполненных абсорберами. [c.271]

Направленные потоки в реакторе обусловливают уменьшение рабочего сечения реактора, повышение средней скорости подъема пузырьков в центральном потоке и понижение ее в зоне турбулентного движения жидкости. Конструкции циркуляционных реакторов с разделением потоков, направленных вверх п вниз, приведены [491] на рис. 39. [c.141]

В таких реакторах исчезает турбулентная зона, и содержание газа в жидкости в широких пределах не зависит от изменения расхода газа, а объем дисперсии остается без изменений. Отсутствие турбулентной зоны в циркуляционных реакторах повышает эффективность процесса окисления. [c.141]

Рис. 39. Схемы циркуляционных реакторов

Катализаторы окисления ЗОг испытывают в проточно-циркуляционном реакторе. Испытания активности проводят при двух температурах 485 и 420 С. Константу скорости реакции к в кинетическом уравнении Борескова - Иванова рассчитывают, используя описание (1.27), а случайную погрешность ее нахождения - по уравнению (1.28). Характерная зависимость ошибки определения к от степени превращения представлена на рис. 1.15, здесь же приведены данные для проточного реактора. [c.31]

Очень небольшая степень превращения, наблюдаемая в дифференциальных реакторах, может вызывать затруднения прп анализе, но современная аналитическая техника снижает эти затруднения. Капиллярные колонки газожидкостной хроматографии и пламенно-ионизационные детекторы позволяют с успехом изучать углеводородные реакции при экстремально низких концентрациях. В циркуляционном реакторе периодического действия каждый проход через катализатор увеличивает общую степень превращения в объеме системы, облегчая анализ. Поскольку степень превращения за проход небольшая, то реак- [c.102]

При испытаниях на продолжительность работы катализатора необходимость поддержания условий, аналогичных промышленным, становится еще более важной. Без предшествующих многочисленных экспериментов было бы затруднительно оценить влияние необычных концентраций реагирующего вещества или температур реактора на срок службы катализатора. Хотя большинство промышленных реакторов не работает в дифференциальном режиме, в некоторых случаях для оценки каталитической активности во время работы могут быть использованы проточный дифференциальный реактор [19] и реактор полного смешения [20]. Циркуляционный реактор периодического действия и импульсный микрореактор не подходят для испытаний на срок службы катализатора, так как условия их работы сильно отклоняются от условий непрерывных промышленных процессов. [c.104]

Трудности с выбором весов усугубляются тем, что логарифмы скоростей не являются непосредственно наблюдаемыми величинами. При работе на проточно-циркуляционном реакторе исследователь непосредственно измеряет поток V и вектор концентраций с, оценка совместной дисперсионной матрицы которых может быть найдена в случае повторных измерений при фиксированных подачах У и температуре. Далее по формуле (11,14) можно определить скорости и их логарифмы [c.215]

На платиновом катализаторе АП-64 изучена кинетика окисления циклогексана в проточно-циркуляционном реакторе [130]. Размер гранул 0,1-0,2 и 2,5-5,0 мм. Опыты проводили в интервалах температур 140-300 °С и начальных концентраций циклогексана 0,214-168 и кислорода 9,8-44,7 10 моль/м . При 140 °С изменение концентрации водяных паров в воздухе в 11 раз снизило скорость окисления в 3,2 раза. С увеличением температуры торможение окисления циклогексана водяными парами уменьщается уже при 220°С водяные пары не оказывают влияния на скорость окисления циклогексана. Не влияют на скорость реакции также кислород и диоксид углерода. [c.125]

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]

В проточно-циркуляционном реакторе время установления стационарного состояния прямо пропорционально кратности [c.355]

Наряду с проточно-циркуляционными реакторами в качестве безградиентных все шире начинают применять реакторы с принудительным перемешиванием, которые проще в изготовлении и имеют только тот недостаток, что в них нельзя осуществлять удаление из цикла продуктов реакции. [c.357]

Каталитическая реакция изомеризации изучалась как в проточном, так и в проточно-циркуляционном реакторах. В проточном реакторе активность катализатора снижалась вначале резко, а затем [c.336]

Рис. 1. Схема закалочного проточно-циркуляционного реактора.

Пример. В проточно-циркуляционном реакторе Карберри изучался гетерогенный каталитический процесс алкилирования бензола пропиленом. Целью параметрической идентификации являлась оценка кинетических и адсорбционных параметров в кинетической модели, имеющей для одного из гипотетических механизмов процесса следующий вид [c.190]

Исследования, проведенные специалистами фирмы Сасол , показали, что в циркулирующем кипящем слое при температуре около 320°С спектры селективностей не зависят от степени превращения подаваемой в реактор смеси во всем изученном интервале ее составов. Эти исследования были выполнены в лабораторном проточно-циркуляционном реакторе Берти [14], и при различных степенях превращений постоянство отношения Р° н2 Рсо- -рсо ) не сохранялось. Однако было найдено, чта неизменным является отношение р° щ1 (рсо+рсо +рн о) Поскольку при высокой температуре в реакторах всегда имеется избыток Нг, величина р° н в ходе реакции существенно не изменяется. Постоянство отношения р° и.2/(Рсо+Рсо +Рн о) обусловлено тем, что в реакции Фишера — Тропша из каждой молекулы СО образуется одна молекула Н2О [c.189]

Для определения кинетики необходимо использовать безгра-диентные или проточно-циркуляционные установки [39, 41, 121], позволяющие проводить реакцию в течение длительного времени, достаточного для того, чтобы образец катализатора достиг стационарных условий. Циркуляционный реактор похож на дифференциальный, но за счет внешней или внутренней циркуляции газа температурные и концентрационные градиенты по слою катализатора, обусловленные протеканием реакции, сводятся к минимуму. Как дифференциальный, так и циркуляционный реакторы применяют для того, чтобы добиться изотермического режима. Но на практике к нему приближается только циркуляционный реактор. Заметим, что для измерений истинной кинетики необходимо вместо таблеток использовать очень мелкие частицы катализатора с тем, чтобы свести к минимуму влияние массопереноса. [c.260]

К динамическим методам изучения кинетики относятся методы, осуществляемые в проточных и проточно-циркуляционных реакторах. Проточный реактор представляет собой реактор идеа, 1ьного вытеснения, в котором по длине реакционной зоны (слоя катализатора) постепенно изменяется состав реагирующей массы от све- [c.86]

Исследование гетерогенных химических реакций проводят в проточно-циркуляционных установках, представляющих собой реакторы с малой степенью превращения вещества С,- и с принудительной щирк ляцией реагентов. Режим циркуляции выбирается таким, чтобы в объеме реактора практически отсутствовали градиенты температуры и концентраций. В процессе проведения экспериментов изменяют начальные концентрации реагентов jo, время пребывания 0 остается постоянным. Скорость реакции по веществу С,- в проточно-циркуляционном реакторе определяется по формуле (X. 1,а), результаты экспериментов представляются таблицей соответствий ( . / = U 2,. .., п Я, = 1, 2,. .., d). [c.256]

Микрокинетические исследования позволяют определить маршруты реакций и выбрать наиболее достоверный и.з них, а также рассчитать порядок и константы скоростей реакций. Эти исследования проводят в лаборатории таким образом, чтобы изучить кинетику химической реакции в чистом виде , без влияния условий перемешивания реагентов, тепловых и диффузионных эффектов и дифференциальных, проточно-интегральных или циркуляционных реакторах. При постановке лабораторных микрокинетических исследований опыты осуществляют с использованием современных научных методов экспериментирования — направленного многофакторного эксперимента, при котором одновременно изменяют несколько наиболее существенных параметров и целенаправленно обеспечивают выход процесса в оптимальны11 режим . При проведении микрокинетических исследований обязательно применяют ЭВМ, на которой быстро просматривают все возможные решения кинетических уравнений и выбирают наиболее достоверный маршрут химической реакции при разных температурных условиях. Использование научного метода направленного многофакторного эксперимента ЭВМ резко сокращает число необходимых опытов и позволяет определить оптимальные условия течения химической реакции. В связи с этим обязательной составной частью оборудования химической лаборатории должна быть ЭВ1 [ (на рис. УН-18 аналоговая машина). - [c.483]

В проточно-циркуляционном реакторе систематическая ошибка измерения скорости реакции возникает вследствие неполноты перемешивания реагентов в циркуляционном контуре. В уравнении, описывающем процесс в реакторе, принимают, что реакция протекает при концентрации в цикле с = с ых- действительности, концентрации в реакторе меняются от с до и следует принять, что реакции протекают при некоторой средней концентрации с Св х + с /2. При небольшом отличии с от Свых можно найти относительную ошибку определения скорости реакции Дсист> используя следующие соотношения [c.19]

Исследование гидрирования этилена на мордените и ряде оксидных катализаторов (табл. 1.3) в циркуляционном реакторе при атмосферном давлении показало, что аморфный алюмосиликат, AljOj и SiOj не проводят реакцию при 100-190°С. В то же время NaM уже при 100°С обладает заметной активностью аморфизация этого катализатора при прокаливании его при 950°С приводит к полной потере гидрирующей активности. Таким образом, гидрирующая активность присуща именно кристаллическим алюмосиликатам. [c.12]

Проточный дифференциальный реактор (рис. 8-1, г) дает низкую степень превращения в нем поток реагирующего вещества проходит катализатор и на выходе анализируется. Син-фелт [17] описывает применение такого реактора для систем, в которых каталитическая активность ухудшается со временем. В дифференциальном циркуляционном реакторе периодического действия (рис. 8-1, д) поток реагирующего вещества, который находится в цикле, непрерывно с постоянной скоростью проходит через катализатор. Степень превращения за проход незначительна, однако продукты реакции накапливаются, а реагирующие вещества исчерпываются со временем. Из потока циркуляции периодически отбирают пробы. По изменению концентрации судят о скорости реакции в любое время. Подобно безградиентному интегральному реактору, обсуждаемому ранее, дифференциальный циркуляционный реактор периодического действия состоит из отдельного контейнера для катализатора и насоса или они могут быть объединены вместе. Разработки Карберри [12] и Берти [13] также представляют большой интерес (рис. 8-1,е) и находит практическое применение в промышленности. [c.102]

В дифференциальном реакторе изменения всех величин, влияющих на скорость реакции, пренебрежимо малы (рис. 20). Реализуется псевдонулевой порядок реакции, так что по превращению сразу можно вычислить скорость реакции [г = х Р/Щ]. Эти условия часто выполняются при степени превращения Ал <10%. Однако верхний предел Дх зависит от вида кинетического уравнения. Использование таких измерений предъявляет высокие требования к точности анализа. Дифференциальный циркуляционный реактор свободен от этого недостатка, так как прошедшие через реактор вещества снова возвращаются в него циркуляционным насосом. Небольшое количество исходных веществ непрерывно подается и такое же количество продуктов реакции выводится из контура циркуляции для анализа. По скорости подачи и измеренному в стационарных условиях превращению непосредственно вычисляют скорость реакции даже для высоких степеней превращения. [c.57]

Например, на платиновой сетке в проточно-циркуляционном реакторе при окислении СО в воздухе при определенньк концентрациях воздуха в газе появляются автоколебания амплитуда и частота их зависят от давления СО в воздухе. Аналогичную зависимость наблюдали и при окислении СО в воздухе на алюмоплатиновом катализаторе (0,3% Р1 на у-А120з). Период колебаний составляет несколько минут. [c.124]

С математической точки зрения условия квааистационарности обеспечиваются приравниванием нулю элементов вектора-столбца / в, для которых соответствующие строчки матрицы содержат элементы с различными знаками. Можно заметить, что такими являются все промежуточные образования (реагенты и состояния реагентов). С введением этого алгебраического условия концентрации всех промежуточных образований становятся равновесными по отношению к текущим значениям концентраций исходных и конечных реагентов для данного момента протекания сложной реакции. Это условие выполняется, когда реакция осуществляется в искусственно созданных условиях, обеспечивающих выполнение условий квазистационарности, например, если изучение реакции проводится в проточно-циркуляционном реакторе, а также в проточном реакторе со стационарным слоем катализатора для установившегося режима. [c.29]

Опыты по окислению водорода проводились в реакторе, применяемом для окисления сернистого газа, и в проточно-циркуляционном реакторе. Во всех случаях каких-либо существенных изменений в кинетике процесса не наблюдалось. В проточно-циркудяционном реакторе были применены закалочные трубки двух диаметров 20 и 34 мм. Расстояние между поверхностью платинового контакта и закалочной трубки составляло 10 и 3 мм. Специальными опытами установлено, что при окислении водорода даже при закалке в качестве продукта реакции образуются только вода и лишь следы перекиси водорода. Поэтому контроль опытов сводился к определению водорода и кислорода в отходящих газах. [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология