Адиабатическая реакция в аппарате

Ранее рассмотрен расчет равновесного состава для изотермических реакций. В реальных технических процессах, например, платформинге, гидрокрекинге, при окислении топлива в реактивном двигателе и др., реакции протекают в условиях, близких к адиабатическим. Для адиабатической реакции расчет равновесного состава по величине константы равновесия осложнен тем, что нужно предварительно установить температуру реакционной смеси на выходе из аппарата (или в конце процесса), но, в свою очередь, эта температура определяется возможной глубиной превращения. Таким образом, при расчете адиабатических реакций приходится пользоваться методом подбора чтобы обеспечить соответствие выходных температур и равновесного состава. Рассматриваемая ниже схема расчета адиабатической реакции справедлива для любых условий ее осуществления в проточных или статических аппаратах. [c.118]

Приведем несколько примеров. Так, при окислении метанола в формальдегид в комбинированном реакторе значительное влияние на технологический режим в трубчатой части аппарата оказывают неоднородности температуры хладоагента и активности катализатора . Это справедливо для всех трубчатых реакторов при осуществлении в них сильно экзотермических процессов. В адиабатической части аппарата температура на выходе из слоя катализатора и избирательность процесса зависят главным образом от неоднородностей начальной степени превращения метанола перед слоем и активности катализатора (особенно от соотношения констант полезной и побочной реакций). Очень чувствительны к неравномерному распределению температуры и концентраций контактные аппараты с адиабатическими слоями неподвижного катализатора и промежуточным отводом тепла, предназначенные для окисления двуокиси серы в производстве серной кислоты. Значительное влияние на достижение высоких конечных степеней превращения оказывают неоднородности в последних слоях этих реакторов. Сказанное выше справедливо и для других процессов, когда необходимо приблизиться к равновесию или достигнуть высокой степени превращения. [c.504]

Из термодинамических соображений для дегидрирования олефинов подобно получению стирола применяется пониженное парциальное давление реагентов. Газ разбавляют перегретым водяным паром в объемном отношении от 1 10 до 1 20 при общем давлении в системе 1,5—1,6 ат. Водяной пар играет, кроме того, роль теплоносителя, не позволяющего реакционной массе чрезмерно охладиться из-за эндотермичности процесса. Это дает возможность проводить реакцию в адиабатическом реакторе, не имеющем поверхностей теплообмена, что сильно упрощает конструкцию аппарата. Наличие водяного пара в реакционной массе обеспечивает саморегенерацию катализатора за счет конверсии отлагающегося кокса. Благодаря этому период службы катализатора на второй стадии дегидрирования значительно увеличивается и регенерацию его можно проводить не так часто, как на первой стадии. Таким образом, при непрерывном процессе можно обойтись без системы реактор — регенератор 1И использовать простейший адиабатический контактный аппарат со стационарным катализатором. [c.679]

Закономерности адиабатической реакции в аппарате полного вытеснения, вообще говоря, не отличаются от рассмотренных выше. При определении длины реакционной трубки необходимо в случае возрастания температуры учитывать изменение объема газов, если они участвуют или образуются в реакции. [c.326]

Пример 22.3. Адиабатическая реакция в аппарата идеального смешения Схема реакции [c.131]

При адиабатическом режиме отсутствует теплообмен с окружающей средой. Выделение или поглощение в результате. реакции тепла приводит к соответствующему изменению температуры реакционной смеси и, следовательно, отклонению ее от оптимальной. Поэтому применение истинных адиабатических реакторов ограничено процессами, протекающими с небольшими тепловыми эффектами. Гораздо чаще для компенсации потерь или отвода избытка тепла применяют различные теплоносители или хладоагенты, смешиваемые с потоком реагирующего вещества (избыток реагирующего вещества с иной температурой, чем у основного потока, инертный разбавитель — газ и т. п.) или являющиеся предварительно нагретыми или охлажденными твердыми телами, непосредственно контактирующими с реакционной смесью (катализатор, насадка из инертных материалов, гранулированный движущийся теплоноситель). Хотя в таких аппаратах имеет место теплообмен при непосредственном контакте с теплоносителем или хладоагентом, их принято называть формально адиабатическими. Эти аппараты выгодно отличаются простотой конструкции от реакторов с теплообменом через стенку. Они обычно являются емкостными цилиндрическими, коническими или шаровыми, в которых слой катализатора расположен на решетке. Если процесс осуществляется при атмосферном давлении, то аппарат может быть выложен из кирпича аппараты, работающие под давлением, изготовляются из стали. Условия теплообмена в реакторах рассматриваемого типа очень благоприятны, так как имеет место непосредственный контакт газа с катализатором, на поверхности которого протекает реакция, сопровождающаяся выделением или поглощением тепла. Источником тепла в случае эндотермических процессов может служить либо сам газ, либо катализатор, а в случае экзотермических процессов хладоагентом может быть только реагирующая газовая смесь. [c.86]

Как уже отмечалось в предыдущей главе, реакторы с неподвижным слоем также могут быть адиабатическими. В других случаях тепло реакции может отводиться или подводиться через стенку реактора. В аппаратах с неподвижным слоем стенка не всегда соответствует стенке трубы. Например, в реакторе синтеза аммиака катализатор помещен между множеством узких трубок, параллельных оси большой трубы (диаметр 1,5 м) эта труба и является в данном случае трубчатым реактором . Такое устройство реактора дает возможность регулировать температуру по всему сечению аппарата, а не только по его периметру. При этом предположение об однородности условий но всему сечению реактора становится более оправданным. Мы будем исследовать только стационарные режимы такого рода одномерных реакторов, для которых единственной независимой переменной является расстояние от входа в реактор. Более сложные задачи связаны с чрезвычайными математическими трудностями и до сих пор изучены плохо. Действительно, в то время как реактор идеального смешения описывается алгебраическими или трансцендентными уравнениями в стационарном режиме и [c.255]

Обвод применяется при адиабатическом проведении экзотермических реакций совместно с последовательным включением аппаратов. На рис. 13-31 показана такая схема включения, причем высокая температура здесь уменьшается при смешении с холодным потоком. [c.287]

С аналогичной проблемой приходится встречаться при проведении реакции в любом реакторе без теплообменника. Количество теплоты, выделяемой или поглощаемой во время реакции, пропорционально количеству реагирующих исходных веществ, а следовательно, объему аппарата количество же теплоты, отводимой или подводимой извне, пропорционально поверхности аппарата. Поскольку с увеличением размеров аппарата объем его увеличивается пропорционально третьей степени линейного размера, а поверхность — второй степени, то чем больше аппарат, тем меньшее количество участвующей в обмене теплоты приходится на единицу объема аппарата. С повышением объема системы условия ее работы будут более близки к адиабатическим. В небольших аппаратах легче достигаются изотермические условия проведения процесса. Отсюда следует, что нужно использовать большие аппараты, когда необходимо ограничить внешний теплообмен, и меньшие, когда теплообмен с окружающей средой должен быть интенсивным. [c.404]

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]

Химические реакции почти всегда сопровождаются выделением (поглощением) тепла, и температура изменяется по мере протекания процесса. В экспериментальных исследованиях необходимо по возможности поддерживать изотермические условия, чтобы опыты не усложнялись вследствие изменения скорости реакции с изменением температуры. Влияние температуры можно определить путем постановки опытов, проводимых при нескольких различных постоянных температурах. В лаборатории удается поддерживать почти изотермические условия благодаря большой наружной поверхности, приходящейся на единицу объема аппарата в небольших установках, и в результате того, что теплопередача в этих установках всегда может быть обеспечена и не лимитируется экономическими соображениями. С другой стороны, в крупных промышленных агрегатах практически осуществимая скорость теплопередачи строго ограничена. Таким образом, при проведении промышленных процессов большое значение приобретают как проблемы, так и вопросы кинетики теплопередачи. Иногда проблемы теплопередачи настолько важны, что агрегат можно рассматривать скорее как теплообменник, чем как реактор. Процесс ведут адиабатически в тех случаях, когда температура изменяется лишь в пределах рабочего режима, т. е. не понижается настолько, что скорость реакции становится слишком низкой, и не повышается так, что процесс нельзя регулировать. [c.89]

Для оценки стационарных режимов зернистого слоя в целом необходимо, таким образом, хотя бы качественно исследовать характер решений уравнений (VI.144) и (VI.145). Заметим, что первые два члена этих уравнений описывают перенос вещества и тепла, соответственно в поперечном и продольном направлениях. Возможны два предельных режима теплопереноса [36]. Первый — почти адиабатический, когда отвод тепла на стенку незначителен и практически все тепло реакции уходит на нагревание реагирующего потока. В этом режиме первый член уравнения (VI.145) пренебрежимо мал повсюду, кроме ближайшей окрестности стенки реактора. Переход трубчатого реактора в почти адиабатический режим является крайне нежелательным, поскольку при этом не решается главная задача аппарата этого типа — обеспечение отвода тепла реакции на стенку — и температура в центре реактора быстро возрастает, вызывая угрозу перехода процесса в диффузионный режим. Желательным обычно является другой предельный режим работы реактора, который можно назвать почти изотермическим. В этом режиме тепло реакции отводится в основном на стенку, а изменение температуры по длине реактора мало. Соответственно второй член уравнения (VI. 145) мал по сравнению с первым и в первом приближении может быть отброшен. Из сравнительной оценки обоих членов ясно, что условие работы реактора в почти изотермическом режиме имеет вид [c.254]

По тепловому режиму реакторы можно разделить на адиабатические аппараты и реакторы с теплообменом в реакционной зоне (внутренним теплообменом). В адиабатическом режиме тепло отводится либо самим реагирующим потоком, либо движущимся катализатором. В газофазных процессах, где теплоемкость реагирующего потока мала, проведение реакции в адиабатическом режиме приводит к появлению значительного перепада температуры но длине слоя катализатора. Чтобы этот перепад не превышал допустимых значений, реактор приходится разделять на ряд зон — адиабатических слоев, в промежутках между которыми поток охлаждается или нагревается до требуемой температуры. Изменение температуры реагирующей смеси может достигаться либо с помощью промежуточных теплообменников, либо путем добавления холодного (горячего) сырья или инертного вещества. [c.262]

Общность приведенных выше рассуждений сохраняется и в случае проведения реакций в аппаратах с внешним теплообменом, с той лишь разницей, что значения средних температур в выражениях (XI.49)— XI.60) более близки между собой, поэтому степень информативности такого эксперимента оказывается еще ниже, чем адиабатического, т. е. поверхность квадратичной формы (XI.64) еще более приближается к вырожденной. Последнее объясняется тем, что концентрации компонентов в неизотермическом и эквивалентном изотермическом экспериментах незначимо различны цри наличии погрешностей измерения, т. е. С енз экв. из- [c.440]

Прозрачность стекла позволяет наблюдать за ходом процесса. В адиабатических процессах, протекающих при температурах примерно до 120 °С, кожух из стекла, вакуумированный до остаточного давления 10 мм рт. ст., обеспечивает достаточную термоизоляцию аппарата. При более высоких температурах, а также при использовании крупногабаритных аппаратов в качестве термоизоляционного материала применяют стекловолокно в слое изоляции оставляют смотровую щель, предназначенную для визуального наблюдения за ходом процесса (см. разд. 7.7). Важным преимуществом стекла является его высокая коррозионная стойкость. Поэтому многие химические реакции и процессы разделения проводят в аппаратах и установках, изготовленных из стекла или других керамических материалов. Широкому применению стекла в химической промышленности способствует высокая твердость и незначительная шероховатость поверхности стеклянных изделий. Стенки стеклянных аппаратов во время работы незначительно загрязняются и легко поддаются очистке. Ценным свойством стекла является также сравнительно небольшой коэффициент линейного расширения. Использование стеклянных аппаратов при переработке фармацевтических продуктов и однократной или двойной перегонке воды дает возможность получать продукты без запаха, вкуса й, главное, без примесей металлов. [c.325]

Холодное пламя. Явление самовоспламенения может осложниться возникновением холодного пламени, характери-зующе о такой режим горения, при котором химическое взаимодействие сопровождается свечением, но реакция остается незавершенной. В этом случае смесь разогревается в меньшей степени, чем при полном адиабатическом сгорании, когда вся химическая энергия горючей смеси расходуется на разогрев продуктов реакции. Зона холоднопламенного горения в виде свечения наблюдается в пространстве между аппаратами [c.127]

Реактор (см. рис. 3.67) представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с переменным сечением по высоте. Наличие кипящего слоя позволяет классифицировать аппарат как реактор идеального вытеснения с одинаковым временем пребывания углеводородных молекул в реакционной зоне. С другой стороны, колебание объемных скоростей в кипящем слое выравнивает концентрации реагентов. Этот фактор, а также изотермичность слоя позволяют считать аппарат реактором полного смешения. Гомогенность кипящего слоя и обеспечение тепловой защиты аппарата создают интегрально-адиабатические условия, что значительно повышает константу скорости реакции и эффективность работы реактора. [c.390]

В отличие от реакторов гидрокрекинга и гидрирования в реакторах риформинга процесс проходит при значительных отрицательных тепловых эффектах, а это требует непрерывного подвода тепла в зону реакции. Эндотермичность процесса в реакционном объеме определила необходимость создания каскада аппаратов со ступенчатым регулированием температурного режима вместо одного аппарата с раздельными зонами. Разделение одного общего реакционного объема на несколько последовательно соединенных отдельных адиабатических реакторов с промежуточным подводом тепла в реакционные зоны от трубчатой нагревательной печи позволяет значительно уменьшить перепад температур по высоте реакционного объема в каждом аппарате до невысоких значений (15—50 °С). [c.397]

Периодические процессы синтеза аминов из хлорпроизводных проводят в автоклавах с мешалкой и рубашкой для подогрева реакционной массы паром (или высокотемпературными теплоносителями) и охлаждения водой. Непрерывные процессы осуществляют в трубчатых реакторах с трубами малого диаметра, что позволяет уменьшить толщину стенок и турбулизовать режим движения жидкости. Одним из вариантов является проведение реакции в системе из подогревателя и адиабатического реактора — в первом аппарате реакционная масса нагревается до нужной тем- [c.277]

Комбинированные реакторы (трубчатые с адиабатическими слоями катализатора) позволяют загружать больше катализатора (до 10 м ) и достигать более высокой производительности. Если энергии активации побочных реакций меньше энергии активации основной реакции, то для процессов, состоящих из нескольких реакций, комбинированные аппараты особенно эффективны. Примером может служить реактор для получения формальдегида из метанола на окисных катализаторах (рис. ХУ-19—ХУ-21). [c.501]

Теоретические основы метода. Идея нестационарного метода проведения каталитических процессов в режиме периодического реверса реакционной смеси изложена в работах [1, 2] и уже обсуждалась в гл. 4. Она состоит в подаче в аппарат на первоначально нагретый неподвижный слой катализатора реакционной смеси с низкой температурой при периодическом изменении направления подачи на противоположное. В результате в слое образуется медленно перемещающаяся волна экзотермической химической реакции. Значительное превышение разности между максимальной и входной температурами величины адиабатического разогрева смеси прп полной или равновесной степени превращения — характерная особенность этого нестационарного процесса. [c.200]

Существует много путей повышения концентрации SO3 от 0% на входе до более высокого значения. Достройте графики равновесных адиабатической и изотермической реакций и процесса охлаждения в отсутствие реакции. Нанесите на этот график кривые по крайней мере для шести различных комбинаций реакции и охлаждения, например альтернативные последовательности адиабатической реакции и охлаждения в отсутствие реакции. Начертите схемы слоев катализатора и холодильников, а также газового потока для каждой из этих операций. Для адиабатической реакции температура газа на входе в контактный аппарат составляет 400 °С. Вычислите температуру газа на выходе из слоя катализатора, в котором достигается равновесие (см. работу Хоугена, Уотсона и Рагатца [76], стр. 352). [c.112]

Пример 23. В адиабатическом контактном аппарате проводится реакция первого порядка, идущая без изменения объема. Удельная производительность катализатора <7кат = 0,7 ч 1. Зависимость константы скорости от температуры дается выражением к = 2 -1012 ехр (—15 900/7 . Тепловой эффект реакции д = —210 кДж/кг. Удельная теплоемкость реагентов Ср = 1680 Дж/(кг-К). Определить степень превращения, если температура реагентов на входе в аппарат /н = 390 °С. [c.254]

В самую нижнюю часть отпарной колонны вводят кислород, который служит для отгонки растворенного в серной кислоте хлорида водорода. Выходящая снизу колонны серная кислота, содержащая воду реакции и следы нитрозилсерной кислоты, поступает далее на концентрирование в адиабатический выпарной аппарат мгновенного испарения, работающий под вакуумом, после чего снова направляется в цикл. [c.22]

Прежде всего трубчатые реакторы можно разделить на аппараты с пустыми трубами и аппараты с неподвижным слоем твердых частиц. Если реакция сопровождается тепловым эффектом, то ее ход будет зависеть от скорости теплопередачи через стенку трубы. Если внешняя стенка трубы теплоизолирована, то мы имеем дело с адиабатическим трубчатым реактором, рассмотренным в предыдущей главе. Если тепло реакции отводится или подводится через стенку, то сразу возникает проблема теплопередачи от реагп- [c.254]

Полное исследование поставленной задачи требует применения довольно сложного математического аппарата, но мы можем дать качественное описание результатов, придав им интуитивно ясный смысл. Предположим, что реактор не снабжен нагревательными устройствами, а может работать только в адиабатическом режиме (q (г) = 0) или в режиме полного охлаждения q (t) = q ). Строго говоря, мы могли бы сделать величину q функцией Г, но при этом более реалистическом предположении результаты будут иметь тот же качественный вид. Так как касательная к кривой в точке L имеет наклон, соответствующий q = q, то имеется решение уравнений (Х.15) и (Х.16) с q = q, касающееся кривой в точке L. Это решение начинается прп температуре Т , соответствующей точке М, и можно подумать, что путь реакции MLA является оптимальным. Такое решение действительно было дано в работе Ариса и Блейкмора, однако, как было показано в последующей работе Ариса и Зибепталя, оно ошибочно и должно быть исправлено путем более тщательного анализа задачи (см. библиографию на стр. 316). [c.313]

Такое построение можно применить для всех адиабатических равновесных реакций, что значительно сокращает расчет. Наряду с описанным промежуточным охлаждением на практике применяется и другой вид охлаждения, который состоит в дополнительном введении исходной смеси (холодный газ) в определенное, заранее установленное место реактора. В этом случае изменяется построение, изображенное на рис. 11-23, потому что при введении холодного газа из-за увеличения числа молей на входе выход уменьшается и вследствие уменьшения входной концентрации Сд наклон прямой увеличивается. На рис. 11-24 приводится построение для случая применения холодного (200° С) газа. Непосредственцре введение холодного газа экономически более выгодно, чем использование теплообменников (меньшая стоимость аппаратурного оформления). При этом достигается лучший теплообмен, так как газ с низкой температурой в аппарате немедленно нагревается до температуры входящего вещества [c.223]

Чтобы избежать этого, применяют ступенчатый адиабатический реактор с промежуточным охлаждением реагирующей смеси между ступенями схематическое изображение аппарата показано на рис. 111-16. На рис. 111-17 приведен также характер изменения температуры реагирующей смеси в таком реакторе. Наличие промежуточного теплообмена между секциями позволяет увеличить температуру реакции на первых ступенях, что обеспечивает высокую скорость реакции при малых степенях превращения и, тем самым, дает возможность существенно уменьшить общий объем реактора, необхо-ДИМ111Й для достижения заданной конечной степени превращения, по сравпеишо с одноступенчатым реактором. Особенно важно. уто для контактно-каталитических процессов, у которых затрат л на катали-зато]з прямо пропорциональны требуемому времени п]1е6ывания реагентов в аппарате для его заданной производительности. [c.123]

Пример 111-11. Для обратимой экзотермической реакции (III, 194), проводимой в ступенчатом адиабатическом реакторе идеального вытеснения, имеющем N ступеней, найти минимальное время пребывания х реагентов в аппарате и распределение его по ступеням, обеспечивающее заданную степень превращения исходпого реагента А. [c.125]

Реакция протекает в трех слоях твердого катализатора. Перед поступлением реагирующей смеси во второй и третий слои впрыскивают воду для снижения температуры и смещения равновесия реакции. Поступающий в реактор газ подогревается предварительно в трубчатом теплообменнике газом, отходящим после конверсии. Аппарат снабжен тепловой изоляцией. Такой реактор можно считать трехступенчатым, непрерывнодействующим, адиабатическим и контактным. [c.292]

Экономичность конструкции достигается также за счет осуществления необходимого теплообмена между исходной и реакционной смесью внутри аппарата. Образование аммиака—экзотермический процесс. Скорость реакции, конечно, быстро увеличивается с повышением температуры, но условия равновесия более благоприятны при низких температурахрис. Х1-9 показана достигаемая степень преврадения при адиабатическом и изотермическом режимах реакции. [c.362]

Если тепловой эффект реакции не слишком велик, то, регулируя температуру входа, можно удовлетвориться адиабатическим протеканием процесса. К этому типу принадлежали первоначальные установки каталитического крекинга Гудри. Хотя они состояли из нескольких реакторов, но работали аппараты попеременно по десятиминутному циклу, состоящему из собственно крекинга и регенерации. Дегидрирование бутана в бутен и бутадиен выполняется теперь по той же схеме. [c.371]

Температура промышленных процессов риформинга обычно находится в интервале 450—530°С. С повышением температуры ускоряются все основные реакции. При этом рассмотрение кинетики процесса затрудняется параллельно протекающими разнородными реакциями (ароматизации, гидрокрекинга и др.), во многом зависящими от температуры в реакционной зоне аппарата. Как было показано выше, процесс риформирования в целом эндотермичен и требует межступенча-того подогрева газосырьевого потока. Температурный режим реакторов промышленных установок близок к адиабатическому. [c.13]

Коммершел Солвент , проводящей нитрование пропана азотной кислотой в паровой фазе, отвод тепла осуществляется путем пспа-ренпя части азотной кислоты, поступающей на нитрование. Основным аппаратом установки является реактор, представляющий собой вертикальную трубу, разделенную па несколько секций. В поток подогретого до 430° пропана, вводимого в верхнюю часть реактора, вместе с производственным паром впрыскивается распыленная жидкая азотная кнслота, на испарение которой и затрачивается избыточное тенло реакции. В случае адиабатического ведения процесса концентрация применяемой азотной кислоты составляет 75—78%. [c.128]

При осуществлении сложного процесса, включающего несколько реакций, по-прежнему возможны оба описанных предельных режима реактора — почти адиабатический и почти изотермический. В последнем случае производная температуры в продольном направлении должна быть мала, а концентрации реагентов — почти постоянны по сечению аппарата. Условия существования почти изотермического режима определяются исследованием уравнения типа (VI. 152). В этом уравнении скорость тепловыделения уже не будет зависеть от температуры по экспоненциальному закону и будет иметь вид суммы нескольких экспонент с различными показателями. В такой форме это уравнение не решается аналитически, но приближенные оценки можно получить на основе результатов, полученных для единственной реакции, если аппроксимировать скорость тепловыделения в некоторой ограниченной области законом Аррениуса. Если в сложном процессе наибольшим тепловым эффектом обладает реакция, с участием промежуточного продукта, то наибольшая опасность перехода в почтЬ адиабатический режим может наблюдаться не во входном сечении, а там, где превращение промежуточного продукта будет идти с достаточной скоростью. [c.256]

Реакторы для газофазн процессов с неподвижным катализатором. При проведении газофазных реакций наибольшее распространение получили реакторы с неподвижным зернистым слоем катализатора. Реакторы с неподвижным слоем могут работать как в адиабатическом режиме, так и с теплоотводом через стенку аппарата. [c.264]

Здесь, как и при анализе адиабатического процесса, принято, что в аппарате протекает только одна химическая реакция с произволь- [c.342]

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]

Смесь паров этих веществ вместе с избыточным аммиаком поступает в (оитактиый аппарат адиабатического типа, заполненный катализ тором. В нем при 390—300 °С и времени контакта 6 с завершается реакция амидирования и происходит дегидратация амида с образованием амидонитрила, адиподинитрила и по бочного продукта — имипопианцпклопентана [c.225]

Технологическая схема газофазного нитрования пропана азотной кислоты изображена на рпс. 100. Процесс осуществляется в цилиндрическом аппарате 2 адиабатического тппа, не имеющем теплообменных устройств. Теплота реакции расходуется на нагревание исходного углеводорода и испарение азотной кислоты, которую впрыскивают в реакционное пространство через форсунки, расположенные в разных точках по высоте аппарата. Этим достигается большой избыток углеводорода по отношению к кислоте во всем объеме реактора, предотвращается возможность образования пзрывоопасных смесей, перегревов и слишком глубокого окисления. [c.348]

При работе со стационарным слоем катализатора только в редких случаях малоэкзотермических реакций можно исиользовать адиабатические аппараты с одним сплошным слоем катализатора. Чаще катализатор укладывают в специальные корзины с перфорированным дном в пространстве между корзинами находятся охлаждающие змеевики (рис. 148,в) или вводится холодный водород (рис. 148,г), аккумулирующий реакционное тепло. В этих случаях каждый слой катализатора работает в адиабатическом режиме, и реагенты, проходя через слой, разогреваются, после чего перед следующим слоем катализатора происходит охлаждение смеси. Направление потоков жидкости и водорода может в принципе быть трех вариантов противоток жидкости с верха колонны и газа с ннза прямоток жидкости и газа снизу вверх прямоток, наоборот, сверху вниз. Во втором случае, изображенном на рис. 148,в, реактор работает с затоплением слоя катализатора, что ведет к значительному увеличению его гидравлического сопротивления. Если сба реагента подают с верха колонны, насадка катализатора толь-ю орошается жидкостью (рис 148, г) и гидравлическое сопротивление становится небольшим. [c.518]

Факторами, определяющими выбор peaктopaJ являются характер и число фаз, производительность аппарата, активность (инт сйв-ность единицы объема) катализатора и ее изменение во времени, общее необходимое количество и ширина допустимого интервала работы катализатора, величина адиабатического изменения 1 мпе-ратуры реакционной смеси при полном превращении, измфенйе равновесных степеней превращения, глубина превращения, Характер изменения скорости реакций и избирательности процесса q изменением глубины превращения, диффузионное торможение. [c.499]

Каталитический способ обезвреживания газовых смесей обычно реализуют в контактном аппарате со стационарно работающим адиабатическим слоем катализатора и рекуперативным теплввбмен-пиком, где происходит нагрев исходной смеси теплом i Wearnpo-вавших газов. При малом содержании горючих веществ для нагрева смеси до температуры начала реакции окисления требуется либо дополнительный подвод тепла, либо чрезмерно большая новерхность теплообменника, что влечет удорожание процесса газоочистки. Следовательно, автотермическое проведение обычных стационарных каталитических методов возможно при содержании горючих компонентов порядка 5—10 г/м , что соответствует величине адиабатического разогрева АГад = 120—200°С. При меньших величинах адиабатического разогрева в систему вводится горючий компонент — природный газ, топливо — в таком количестве, чтобы выполнялись условия АГад 150°С. Это накладывает серьезные экономические ограничения на применимость традиционных стационарных методов каталитического обезвреживания. [c.167]

Изотермические процессы проходят при постоянной температуре во всем слое катализатора, т. е. температура в любой точке I = Более или менее полное приближение к изотермпчности слоя катализатора может быть достигнуто а) путем непрерывной компенсации теплового эффекта реакции подводом или отводом тепла б) при малом тепловом эффекте реакции, малой концентрации исходного, вещества или малой степени превращения, когда температура может до некоторой степени выравниваться за счет теплопроводности катализатора в) путем перемешивания газа и катализатора. В аппаратах кипящего слоя вследствие перемешивания температурный режим близок к изотермическому. Если в кипящем слое нет тенлообменных элементов, то, при хорошей изоляции, он является одновременно изотермическим и адиабатическим, в том смысле, что его температура может быть определена по формуле (111.12). [c.70]