Секционирование реакционных аппарато

Особенности работы и конструктивное оформление горизонтального секционированного (каскадного) реактора алкилирования рассмотрены в литературе [5, 83, 89, 112, 136, 145]. Научные основы секционирования реакционных аппаратов изложены в книге [146]. [c.303]

Поскольку трудно реализовать режим полного вытеснения, отличающийся максимальной движущей силой, на практике используют промежуточные режимы, проводимые в отдельном реакционном объеме (аппараты со взвешенным слоем), в секционированном реакционном объеме одного аппарата (корытные аппараты с рамными мешалками) или в ряде последовательно соединенных аппаратов полного смешения (батареи аппаратов с мешалками). [c.189]

Применение секционированных аппаратов позволяет проводить процесс в нескольких изолированных друг от друга реакционных зонах. Перемешивание осуществляется лишь внутри каждой зоны, а между ними жидкость движется только в одном направлении. Это дает возможность увеличить движущую силу процесса и к. п. д. аппарата, который с увеличением числа реакционных зон приближается к к. п. д. периодически действующих реакторов [79, 82]. [c.46]

Имеющееся в промышленности значительное число реакционных аппаратов, секционированных по высоте (по ходу потока) ситчатыми или решетчатыми перегородками, [c.83]

Что касается управления рабочими концентрациями, то на практике для этой цели используются следующие способы рециркуляция непревращенных реагентов рециркуляция одного из реагентов (или самого продукта реакции) многоточечный подвод исходных веществ в один реактор или в разные реакторы каскада секционирование реакционного объема аппарата. [c.118]

Реализация режима полного вытеснения для реакционного аппарата промышленных масштабов может быть обеспечена применением барботажных аппаратов, секционированных тарелками либо установленных каскадом. При современных масштабах производства капролактама, когда мощность реакционного агрегата составляет 2—3 г/ч (считая на смесь циклогексанола и циклогексанона), наиболее оправданным типом реакционного аппарата является каскад барботажных реакторов. [c.358]

Интенсификации процессов переноса в промышленных аппаратах для обработки дисперсных материалов во взвешенном состоянии методом параллельно-струйного секционирования реакционного объема посвящены работы Минаева, Буевича и других авторов [381. В этих работах обсуждаются модели струйного течения газа в слое, основные характеристики структуры слоя и способы организации межфазного взаимодействия, классификация существующих режимов, возможность управления движением системы газ — твердое тело в аппаратах большой единичной мощности. Таким образом, развивается новое направление использования взвешенного слоя, для которого характерно параллельно- [c.254]

Термин струйное псевдоожижение объединяет в себе новые способы организации межфазового взаимодействия в концентрированных системах газ-твердые частицы, методами параллельно-струйного секционирования реакционной зоны аппарата. [c.6]

Управление рабочими концентрациями. На практике наиболее распространены следующие способы управления ходом химического процесса путем изменения рабочих концентраций в реакторе рециркуляция непревращенных реагентов, т. е. сырья рециркуляция одного из реагентов (или самого продукта реакции) многоточечный подвод исходных веществ (компонентов) к реактору секционирование реакционного объема аппарата. [c.473]

Секционирование реакционного (рабочего) объема реактора приводит к увеличению средней движущей силы процесса и потому находит наибольшее применение в аппаратах смешения. На практике такой метод применяют в аппаратах с большими диаметрами, поскольку в этом случае удается уменьшить влияние внутриреакторного перемешивания реагирующих веществ, предотвратить нежелательное изменение направления и скорости реакции, понизить выход промежуточных продуктов и сделать условия осуществления обратимых реакций более благоприятными. Секционирование может быть выполнено в одном аппарате путем расчленения его на отдельные составные части, последовательно или параллельно соединенные между собой, либо путем разделения реакторного устройства на ряд самостоятельных реакционных аппаратов, соединенных последовательно, — каскад (батарея) реакторов (см. рис. 17.5,г). [c.473]

Наиболее реальным конструктивным средством увеличения к. п. д. остается секционирование реакционной зоны. Примерами использования секционирования могут служить каскад последовательно соединенных аппаратов с мешалками (батарея полимеризаторов) или аппарат, разделенный перегородками на секции (кас- [c.38]

Характерным примером последовательного соединения технологических операторов химического превращения является каскад реакторов смешения (см. рис. 6.30), обеспечивающий повышение скорости процесса за счет увеличения движущей силы процесса При последовательном секционировании реакционной зоны. Операторная схема каскада реакторов представлена на рис. 7.5. Примером гетерогенного процесса, проводимого в последовательно соединенных аппаратах, является абсорбция нитрозных газов в производстве разбавленной азотной кислоты (рис. 7.6). Степень абсорбции оксидов азота в каждом абсорбере невелика, но после прохождения шести последовательно установленных абсорберов из газовой смеси отделяется более 90 % оксидов азота. Оставшиеся оксиды поглощаются щелочью в других башнях, которые подключены также последовательно. [c.155]

Такой способ деления реакционной зоны на части, в которых условия проведения процесса различны, называется секционированием аппарата. На рис. 1Х-74 нанесена кривая равновесных концентраций аммиака в зависимости от температуры (р = 300 ат). Газы поступают в реактор из теплообменника при температуре 450°С. Реагируя в первой секции реактора (первый слой катализатора), газы нагреваются в результате выделения теплоты реакции в условиях, близких к адиабатическим реакционная смесь почти достигает состояния равновесия, обозначенного точкой Л (/ 635 °С). После прохождения через первый слой катализатора газы снова охлаждаются до температуры 450°С. Во второй секции, где происходит дальнейшее превращение, реакционная смесь приближается к состоянию равновесия, соответствующего точке В на кривой. В дальнейших этапах проведения процесса достигаются состояния, близкие к точкам С, О и Е. Как следует из рис. 1Х-74, высота слоев катализатора в направлении движения потока возрастает, поскольку скорость превращения уменьшается очень быстро. [c.424]

Для устранения последнего недостатка используют секционированные аппараты с псевдоожиженным слоем катализатора, в которых кроме основной распределительной решетки имеется несколько решеток, делящих реакционный объем на секции (рис. 124,в). Уменьшение обратного перемешивания достигается также в реакторах с восходящим потоком катализатора (рис. 124,г), который перемещается вверх вместе с газом. Реакционная труба охлаждается рубашкой с кипящим водным конденсатом. [c.418]

Отсутствие внутреннего перемешивания реагирующих жидкостей согласно тем же данным достигается только при бесконечно большой длине реакционной зоны. При реальных размерах одного аппарата (без секционирования) изменение концентраций за счет вымывания может быть выражено следующей зависимостью [c.17]

Более соверщенны системы с движущимися твердыми теплоносителями. В них, как известно, применяют гранулированные или псевдо-жидкие пылевидные теплоагенты. В первом случае реакционные устройства осуществляются шахтного типа с параллельными или встречными потоками сырья и твердых компонентов. Во втором—обычно применяется режим кипящего слоя с прямоточным поступлением всех продуктов или со ступенчатым противотоком в секционированных, аппаратах. [c.383]

А. Н. Плановский [88] показал возможность повышения эффективности реакторов идеального смешения путем деления реакционной зоны на несколько секций. При этом эффективность возрастает с уменьшением порядка химической реакции и увеличением числа секций. Это находится в полном соответствии с формулами (115) и (119). В связи с этим возникли конструктивные решения секционированных аппаратов. Анализ возможных конструктивных схем секционированных аппаратов приведен в [81]. [c.95]

Секционированная схема применяется не только для предотвращения смешивания исходных и конечных продуктов, но и при необходимости изменить температурный режим реакции по ходу процесса. В этом случае ставят несколько реакторов, в каждом из которых поддерживается свой температурный режим. Переходя последовательно из одного аппарата в другой, реакционная смесь проходит различные зоны. Когда требуется длительное пребывание реакционной смеси в зоне реакции и для этого необходим реактор очень большого объема, его заменяют несколькими обычными реакторами, соединенными последовательно. [c.32]

На рис. 50 показано, что в реакторе идеального смешения наблюдается большая средняя закоксованность катализатора или меньшая средняя активность катализатора, чем в реакторе идеального вытеснения. По мере увеличения конечной закоксованности катализатора разница между значениями средней закоксованности катализатора для систем идеального смешения и идеального вытеснения все больше возрастает. Среднюю равновесную активность катализатора в реакционной зоне аппаратов идеального смешения можно поддерживать на необходимом уровне путем повышения кратности циркуляции катализатора и снижения длительности его работы. Секционирование реактора, регенератора и отпарной зоны позволяет несколько интенсифицировать процесс. Однако устранить таким путем основные недостатки режима идеального смешения не удается. [c.161]

Для устранения последнего недостатка используют секционированные аппараты с псевдоожиженным слоем катализатора, в которых кроме основной распределительной решетки имеется несколько решеток, делящих реакционный объем на секции (рис. 122, в). Уменьшение обратного перемешивания достигается также в реакторах с восходящим потоком катализатора (рис. 122,г), который перемещается вверх вместе с газом. Реакционная труба охлаждается рубашкой с кипящим водным конденсатом. Катализатор отделяется в сепараторе или циклоне и возвращается по трубе в нижнюю часть реактора, называемую дозатором. В аппарате, изображенном на рис. 122, г, условия теплопередачи хуже, чем в предыдущих, так как внешнее охлаждение при довольно широкой реакционной трубе менее эффективно. Однако подобный реактор можно выполнить и в виде многотрубного агрегата, охлаждаемого через межтрубное пространство. [c.405]

Реакторы с псевдоожиженным слоем превосходят трубчатые аппараты по производительности, в них полнее использован общий объем, имеются лучшие возможности отвода реакционного тепла и создания равномерной температуры по всему рабочему пространству. Последнее объясняется тем, что катализатор одновременно является теплоносителем и при постоянном витании в реакторе способствует выравниванию теплового режима аппарата. Однако по той же причине происходит значительное продольное перемешивание реакционной массы, что снижает степень конверсии и селективность процесса. Этот недостаток был преодолен применением каскада подобных реакторов (с возможностью выделения целевого продукта после каждой ступени) или секционированных реакторов. Секционированные реакторы с помощью нескольких распределительных решеток разделены по высоте на несколько частей (секций), причем паро-газовая смесь из каждой последующей секции не смешивается с той, которая находится в предыдущей. [c.522]

В результате для моделирования интенсивности работы аппарата и выхода продукта в одном реакционном объеме необходимо решать совокупность десятков уравнений. Часто моделируемая химикотехнологическая операция совершается в секционированном (например, многополочном) аппарате или батарее аппаратов, т. е. в нескольких последовательно расположенных реакционных объемах. Тогда расчет последовательно повторяется по каждой секции и, в целом, для моделирования операции приходится решать десятки и сотни уравнений. Применение электронно-вычислительных машин позволяет быстро справиться с этой задачей. Однако полное математическое моделирование химико-технологических процессов, операций и соответствующих им реакторов производится пока что лишь для небольшого числа хорошо изученных процессов. В большинстве же случаев химико-технологические процессы еще недостаточно изучены для полного математического описания и математическое моделирование или совсем невозможно, или применимо для решения частных задач моделирования в совокупности с методом физического моделирования. [c.127]

При разработке прямоточных секционированных аппаратов для реакционных и массообменных процессов необходимо учитывать вклад отдельных зон газожидкостного слоя в общий массообмен на ступенях контакта. [c.181]

Секционирование прямоточных газожидкостных аппаратов оказывает существенное влияние на массоперенос не только в результате появления зон дополнительного эффективного контакта фаз, но и благодаря уменьшению продольного перемешивания жидкости. Последнее особенно благоприятно в случае проведения в прямоточном аппарате реакционных или реакционно-массообменных процессов. [c.185]

Интенсификация технологических процессов, протекающих в кипящем слое, вызывает повышение требований к качеству псевдоожиженного ( кипящего ) слоя, улучшению его гидродинамических характеристик. Подробный анализ недостатков,реакцпоп-ных аппаратов с общим кипящим слоем и путей усовершенствования проточных аппаратов с псевдоожиженным слоем мелкозернистых твердых материалов (катализаторов, реагентов, теплоносителей и т. п.) дан в работах Д. И. Орочко, Т. X. Мелик-Ахпазарова, Г. Н. Полубоярииова [1,2]. В основе предлагаемых схем усовершенствования процесса заложен принцип секционирования реакционного объема. [c.102]

Рассмотрено создание новых аппаратов с устойчивыми структурами зернистых слоев. В основу разработки таких аппаратов, успешно внедренных в промы1Пленность, положен принцип параллельно-струйного секционирования реакционного объема. С единых позиций рассмотрены закономерности развития единичных и стесненных струй различных типов в концентрированных дисперсных системах-неподвижном и псевдоожиженном зернистых слоях применительно к задачам расчета и конструирования аппаратов и установок для сушки, обжига и грануляции различных продуктов. [c.2]

Решение важной в практическом отношении задачи о взаимосв язи заданной структуры слоя (высоты струйной зоны, координаты первичной коалесценции пузырей, конечного размера пузыря и др.) с конструкцией решетки в настоящее время может быть приближенно выполнено на базе теории стесненных струйных течений в зернистом слое, при организации межфазового взаимодействия в концентрированных системах газ-твердые частицы методами параллельно-струйного секционирования реакционной зоны аппарата (методами струйного псевдоожижения [5]). [c.103]

В аппарате идеального вытеснения регулярный режим может быть нарушен в результате образования зоны циркуляции поперечного и особенно продольного перемешивания потока. Это приводит к частичному выравниванию концентраций и температур по сечению и длине реактора. Объясняется это тем, что продольное (обратное) перемешивание ускоряет перемещение одних элементов объема, а других — замедляет, вследствие чего время пребывания их в реакторе становится резличным (рис. 17.7), Одним из технических приемов уменьшения этого эффекта является секционирование реакционного объема, в результате чего перемешивание приобретает локальный характер и по всей [c.479]

Для реакционных аппаратов любых типов можно выделить следующие методы увеличения к. п. д. 1) использование насадочных аппаратов, в которых насадка препятствует смешению 2) применение аппаратов с большим отношением длины реакционной зоны к диаметру 3) проведение процесса с низкой степенью превращения (использование рециркуляционных схем процесса) 4) секционирование реакционной зоны. Из названных методов широко используются первый и второй, и это объясняется не только стремлением увеличить к. п. д., а чаще всего другими причинами. Третий метод сложен в осуществлении, так как перед рециркуляцией реагентов требует отделения от них продуктов реакции. Наиболее реальным конструктивным средством увеличения к. п. д. остается секционирование реакционной зоны. Примерами использования секциони-ровання могут служить каскад последовательно соединенных аппаратов с мешалками (батарея полимеризаторов) или аппарат, разделенный перегородками на секции (каскадный алкилатор). Смысл секционирования заключается в том, что к. п. д. аппарата тем выше, чем меньше степень превращения, т. е. чем меньше изменение концентраций в аппарате. Разделение аппарата идеального смешения на ряд секций также с идеальным смешением уменьшает изменение концентраций в пределах каж- [c.37]

Различная упаковка слоя катализатора в аппарате приводит к неравномерному распределению двухфазной газожидкостной смеси по слою катализатора, усиливая потоки в различных участках реакционной зоны и тем самым уменьшая поверхность контакта реагирующих фаз и выход качественно обработанных нефтепродуктов. Наряду сэтим при движении жидкого потока около зерен образуются струйные и отрывные течения, что приводит также к пространственной неоднородности. Устранить указанные явления можно, лишь добиваясь оптимальных технологических и конструктивных решений. Необходимо учитывать плотность орошения — газосырьевую нагрузку на слой катализатора, использовать контактно-распределительные и фильтруюгцие устройства, а также увеличивать слой катализатора, не создавая при этом значительных перепадов давления. Высокие экзотермические эффекты повышают перепад температур по высоте аппарата, что способствует активизации нежелательных вторичных реакций. Для снижения перепада температур применяют ввод холодного водорода в перегретые зоны с одновременным секционированием аппарата и приближением каждой секции к адиабатическим условиям. [c.402]

Технология получения алкилсульфонатов. По технологии у реакции су льфохлорирования имеется много сходства с жидкофазным радикально-цепным хлорированием парафинов (стр. 112). Процесс осуществляют главным образом фотохимическим способом в кэлонных аппаратах, снабженных по всей высоте устройствами для облучения смеси ртутно-кварцевыми лампами. Проверен и радиационнохимический метод с у-облучением источником °Со. При непрерывном производстве часто применяют единичную барботажную колонну, хотя из-за развития обратного перемешивания при барботированни газа в таком аппарате несколько ухудшается состав реакционной смеси. Предложено проводить процесс и в каскаде барботажных аппаратов или в секционированной колонне с тарелками. [c.339]

Регенератор выполнен в виде горизонтального каскадно-секционированного аппарата, в котором осуществляется окислительный обжиг закоксованного адсорбента подачей воздуха через воздухораспределительную решетку. В зависимости от степени закоксованности адсорбента реакционная зона аппарата состоит из двух или большего числа секций с кипящим слоем. Секции подразделяются посредством вертикальных переточных перегородок, устанавливаемых над воздухораспределительной решеткой. Их высота выбирается в зависимости от требуемой высоты кипящего слоя. Для снятия избыточного тепла выжига кокса и регулирования оптимального температурного режима, реакционная зона оснащена батарейными водяными теплообменниками, омываемыми плотным движущимся слоем адсорбента. Снимаемый теплообменниками избыток тепла используется для получения водяного пара. Дымовые газы регенерации, очищенные в мультициклоне и устройствах тонкой очистки от пьшевидных частиц адсорбента, поступают на рекуперацию тепла и далее на улавливание диоксида серы и только затем выбрасываются в атмосферу. [c.23]

Реакторы адиабатического типа, применяемые для дегидрирования этилбензола (рис. 38)по принципу действия сходны с адиабатическими реакторами дегидрирования н-бутиленов в бутадиен и изоамиленов в изопрен. ГРеактор представляет собой аппарат цилиндрической формы с коническим днищем, изготовляемым из углеродистой стали и футерованный изнутри огнеупорным кирпичом. Недостатком адиабатических реакторов является резкий перепад температур по высоте слоя катализатора (до 50 °С), что не позволяет достигать высокой конверсии и заставляет использовать большой избыток перегретого водяного пара. Предложено проводить двухступенчатое дегид]зирование этилбензола в стирол с секционированным введением водя. юго пара перед каждым реактором или с промежуточным подогревом реакционной смеси, это приближает условия работы реакторов к изотермическому режиму (рис. 39) [18]. [c.151]

При всем многообразии конструкций реакторов они представляют собой аппараты со свободно кипящими или секционированными с помощью провальных решеток слоями, к-рые снабжены теплообменньаш элементами последние имеют газораспределители в виде перфорир. плргг либо сопла, а также барботеры (рис. 4, г в данном случае через решетку и барботер вводятся разл. газовые потоки). Нередко газ поступает в реактор через боковые штуцера (рис. 4, д и е). Функционируют аппараты, в к-рые одновременно вводятся газообразные и жидкие реагенты. Способы улучшения контактирования фаз, а также воздействия на перемешивание в реакторах принципиально те же, что и для систем газ-жидкость в колонных аппаратах. Благодаря текучести псевдоожиженного слоя такие каталитич. процессы вторичной переработки нефти, как крекинг и риформинг, проводят в совмещенных блоках реактор регенератор (рис. 4, ж), что позволило перейти от полупериодич. произ-ва к непрерывному. Подобные комбинации быстро распространились и на иные реакционные и массообменные процессы (напр., системы реактор-адсорбер). [c.137]

Для повышения к. п. д. аппаратов непрерывного действия предложено проводить процесс при большой линейной скорости перемещения реакционной смеси в зоне реакции, например в аппаратах трубчатого или змеевпкового типа, в колонных аппаратах с естественным стеканием жидких реагентов, а также применять различные формы секционирования зоны реакции п суммарную или фракционную рециркуляцию [81]. [c.46]

В первом случае секционирование зоны реакции осуществляется за счет последовательного подключения нескольких кубовых аппаратов с мешалками, снабженных паровыми рубашками. В установках фирмы БАСФ первый аппарат каскада служит в основном для получения моноэфира. Поэтому в него подают предварительно подогретый спирт и расплав фталевого ангидрида в мольном соотношении 1 1. Образующийся моноэфир последовательно проходит через остальные эфиризаторы каскада, куда дополнительно вводится свежий спирт. Отогнанный вместе с реакционной водой спирт после конденсации и отделения от воды возвращается в соответствующие эфиризаторы. Готовый эфир из последнего эфиризатора каскада направляется на дальнейшую переработку. На крупных промышленных установках фирмы БАСФ в каскад включено до шести аппаратов [65]. [c.47]

Вообще, при ведении синтезов в системе газ — жидкость в барботажных аппаратах с избытком жидкого компонента и при достаточной стойкости целевого продукта секционирование дает преимущества, в основном заключающиеся в устранении вредного влияния проскока реагентов, неизбежного в условиях барботажа. Здесь наиболее эффективно использование реакционных колонн с сетчатыми тарелками, снабженными переточ-ными устройствами сливного типа. [c.30]

Вообще, при ведении синтезов в системе газ—жидкость в барботажных аппаратах с избытком жидкого компонента и с достаточно стойким целевым продуктом секционирование устраняет вредное влияние проскока реагентов, неизбел ного в условиях барботажа. При этом лучше всего использовать реакционные колонны с сетчатыми тарелками, снабженными сливными переточными устройствами. [c.35]

Некоторые недостатки адиабатических хлораторов, в том числе возможность затухания процесса при подаче холодных реагентов и неравномерность температуры, можно преодолеть, используя реакторы с псевдоожиженным слоем теплоносителя или гетерогенного катализатора (рис. 40, в). В них твердые частицы, нагревшиеся в горячей зоне за счет тепла реакции, отделяются от газов в верхней, расширенной части и опускаются по трубе в нижнюю часть аппарата. Здесь они отдают тепло исходной смеси, способствуя равномерному нагреву всего реакционного объема. Одновременно происходит истирание и унос углистых отложений. В хлораторах адиабатического типа, в том числе с псевдоожил ен-ным слоем теплоносителя, наблюдается значительное продольное перемешивание реакционной смеси, что уменьшает селективность процесса. Устранение этого недостатка путем секционирования реактора с раздельной подачей хлора и углеводорода усложняет, однако, конструкцию и редко применяется на практике. [c.163]

Непрерывное производство некоторых продуктов последнего типа осуществляют в реакционной колонне с выносным охлаждением и циркуляцией жидкости при помощи насоса (рис. 80,б). Исходные вещества непрерывно вводят в аппарат и по мере этого выводят продукты реакции. Такой тип реактора полного смешения подходит для-получения этиленциангидрина или алкиленкарбонатов, где последовательные реакции оксизтилирования не имеют значения. Однако при синтезе этаноламинов в таком аппарате ухудшается состав продуктов, а при получении неионогенных поверхностно-активных веществ кривая распределения по степени оксизтилирования становится более пологой по сравнению с изображенной на рис. 79 (стр. 405). Эти нежелательные эффекты можно снизить, если применять реакторы вытеснения, секционированные аппараты или каскад реакторов. [c.408]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология