Реактор теплообменные устройства

Синтез метанола ведется с рециркуляцией непрореагировавшего газа после конденсации продуктов, образовавшихся в каталитическом реакторе,—метанола и воды. Часть непрореагировавших газов непрерывно отводится на продувку для удаления инертов и избыточного водорода, накапливаемых в циркуляционном контуре. Продувочные газы содержат теряемые для процесса синтеза оксиды углерода и пары несконденсировавшегося метанола. Общее количество теряемого углеродного сырья 3—10% от исходного. Это сырье можно попытаться переработать в дополнительном реакторе. Однако из-за малого содержания оксидов углерода (СО + СОг) становится затруднительным обеспечить автотермичность процесса ири его реализации в стационарных условиях. По-видимому, предельное содержание (СО + СОг), пригодное для переработки в стационарных условиях, определяется величиной 27о. Но и в этом случае требуется установка теплообменных устройств с большой величиной поверхности обмена. [c.222]

Особый интерес с точки зрения экономики и простоты управления представляют реакторы непрерывного действия (проточные реакторы). Схема типового проточного реактора с мешалкой и теплообменным устройствами показана на рис. П-8. [c.65]

В каталитических установках риформинга лигроина и керосина для получения высокооктанового бензина и ароматических соеди- нений реакторы не имеют теплообменных устройств. Однако установка состоит из нескольких последовательно соединенных [c.371]

Расчет термических сопротивлений встречается и при выборе теплоизоляции различных теплообменных устройств, в том числе и реакторов объемного типа. Теплоизоляция играет двоякую роль во-первых, снижаются тепловые потери, тем самым наблюдается экономия энергоносителя, и, во-вторых, улучшаются санитарно-гигиенические условия производственных помещений. Порядок расчета теплоизоляции следующий. Задаются температурой изоляции на поверхности и определяют среднюю температуру изоляции, находя по ней значение коэффициента теплопроводности Яиз. Затем определяют толщину слоя теплоизоляции из уравнения [c.69]

Рис. Х1-2. Теплообменные устройства в реактора смешения а—рубашка б—внутренние змеевики в—внутренние трубки г—наружный теплообменник а—наружный дефлегматор е—топочный подогреватель.

Технологическая схема получения изопропилбензола на твердом фосфорнокислотном катализаторе приведена на рис. 6.12. Бензол и пропан-пропиленовую фракцию в следующем соотношении 53% бензола (18% свежего и 35% возвратного) и 48% пропан-пропиленовой фракции (содержание пропилена 20—30%) смешивают, подогревают в теплообменнике 1 и подают в реактор 3. Мольное соотношение бензол пропилен равно от 6 1 до 7 1. Избыток бензола необходим для предотвращения полимеризации пропилена. Реактор по устройству напоминает теплообменный аппарат, в трубках которого находится катализатор, а по межтрубному пространству для отвода выделяющегося тепла циркулирует масло, тепло [c.250]

Адсорбцию газовых примесей ведут главным образом в реакторах периодического действия без теплообменных устройств, на полках которых находится адсорбент. Очищаемый газ пропускают через слой адсорбента обычно сверху вниз со скоростью, определяемой гидравлическим сопротивлением слоя и другими условиями абсорбции и составляющей 0,05—0,3 м/с. В процессе очистки адсорбент теряет активность в результате насыщения поверхности адсорбируемым веществом, а также ее экранирования посторонними веществами пылью, смолистыми продуктами и др. Потерявший активность адсорбент регенерируют нагревом и пропусканием острого или перегретого водяного пара, воздуха или инертного газа (азота). Иногда потерявший активность адсорбент полностью заменяют. При очистке воздуха от малых количеств токсичных веществ [(2—5) 10 % (об.)] и при дезодорации воздуха применяют установки, состоящие из ячеек со сменными перфорированными патронами с активированным углем. Срок службы таких патронов исчисляется годами и после дезактивации их удаляют, а иногда регенерируют. [c.236]

Для реакторов с фильтрующим слоем катализатора, работающих в адиабатическом режиме, в случае отсутствия теплообменных устройств конечную температуру реакционной смеси <кон можно определить по заданной начальной температуре нач [c.115]

Применяемые на катализаторных заводах реакторы для обработки основных компонентов катализатора представляют собой ряд комбинаций корпусов, мешалок и теплообменных устройств. [c.196]

Для быст()о протекающих процессов, проводимых с достаточио большой линейной скоростью потока, могут использоваться реакторы кожухотрубные нли колонные с внутренним теплообменным устройством. В общем случае вопрос [c.123]

Эти реакторы представляют собой сосуды, снабженные перемешивающими устройствами (мешалками или насосами). Как правило, перемешивание осуществляется настолько интенсивно, что обеспечивает равномерность состава и температуры смеси в объеме реактора. В тех случаях, когда процесс сопровождается значительным тепловым эффектом, реакторы снабжают теплообменным устройством рубашкой, окружающей стенки аппарата, внутренними змеевиками или внешним теплообменником. Это позволяет поддерживать определенную, наиболее благоприятную температуру реакционной смеси. На рис. 3 и 4 изображены типичные реакторы полного смешения. [c.24]

При проведении эмульсионных жидкостных реакций возможны кинетическая и диффузионная области их течения. Это определенным образом влияет на выбор конструкции реактора. В диффузионной области (быстрые реакции) необходимо обеспечить возможно большую поверхность контакта фаз. Для медленных реакций, протекающих в кинетической области, большое значение приобретает объем реактора, т. е. время протекания реакции. Разнообразие конструкций жидкостных реакторов обусловлено использованием различных перемешивающих и теплообменных устройств в зависимости от вязкости жидкости и теплового эффекта. [c.245]

Для поддержания оптимального температурного режима в реакторах используют различные теплообменные устройства, обеспечивающие нагрев или охлаждение реакционной массы. Выбор [c.245]

В качестве примеров на рис. 4.2 показаны наиболее распространенные способы организации теплообмена и теплообменные устройства, применяемые в реакторах. [c.246]

Установка производства ХБК мощностью порядка 1000 т/год при хлорировании БК (10-12%-й раствор в нефрасе) с использованием смеси молекулярного хлора с азотом (1 5 объемн.) (рис, 7.37) включает в качестве основного реактора-хлоратора не классические объемные реакторы смешения, а малогабаритный трубчатый турбулентный аппарат струйного типа с диаметром с1=0,07 м и длиной /=4,5 1,5 м (объем 0,02 0,003 м ) без перемешивающих и теплообменных устройств. [c.345]

Рис, 4.2, Схемы теплообменных устройств реакторов [c.247]

На наружных стенках реактора не всегда удается разместить теплообменный элемент с необходимой поверхностью нагрева или охлаждения. Следовательно, наружными теплообменными устройствами можно снабжать реактор небольшого объема или реакторы с умеренными тепловыми нагрузками. [c.248]

За исключением некоторых реакций, проводимых при малых концентрациях реагирующих веществ (очистка метана от серы), большей частью реакции протекают со значительным тепловым эффектом. Для поддержания необходимого температурного режима Б реакторе необходим отвод теплоты. Этого достигают подачей холодного газа или распыленной воды в поток реагента между слоями катализатора или применением теплообменных устройств. Часто встроенные поверхностные теплообменники располагают в корпусе реактора между слоями катализатора. При большом тепловом эффекте (в крупных реакторах) более удобны выносные теплообменники, В этом случае реактор разделен на секции ложными днищами и снабжен штуцерами для соединения с теплообменниками. [c.286]

Возможность получения больших объемов является основной причиной частого использования этих колонн как аппаратов периодического действия. Но крупногабаритные барботажные колонны (больших диаметров) нецелесообразно применять для проведения реакций с большим тепловым эффектом. При конвективном отводе тепла через стенки, заключенные в рубашки, удельная поверхность теплообмена (отнесенная к объему колонн) уменьшается с увеличением объема колонн, не обеспечивая необходимого съема тепла. Кроме того, по сечению такой колонны могут возникать градиенты температур, недопустимые по условиям реакции. Размещение же внутри колонны большого количества дополнительных теплообменных элементов усложняет конструкцию аппарата. Способ отвода тепла за счет испарения части жидкости упрощает конструкцию самой колонны, но требует установки выносных теплообменных устройств. В целом агрегат получается конструктивно сложным, поскольку нарушается один из основных принципов проектирования химических реакторов, требующий размещения теплообмен- [c.8]

Аналогичная конструкция секционированного газлифтного реактора, но с выносной зоной циркуляции и теплообмена, была разработана в институте хлорной промышленности. В этом аппарате (рис. 40) барботажная зона выполнена в виде колонны /, секционированной ситчатыми перегородками 2. В наружный циркуляционный контур включен теплообменник 3. В некоторых конструкциях теплообменники подсоединены к каждой ступени, ограниченной сверху и снизу ситчатыми перегородками. Возможность использования стандартных теплообменников упрощает технологию изготовления аппарата, а установка, например, блочных графитных теплообменных устройств позволяет работать на коррозионных средах. [c.79]

В реакторе процесса К-2-Я для ввода сырья используют оригинальное устройство в виде распределительной головки, сопла Лаваля или трубы Вентури, внутри которой при скоростях, близких к звуковой, возникает ударная (акустическая) волна, диспергирующая сырье на капли с размерами, сопоставимыми с размерами частиц катализатора (40-80 мкм) это способствует мгновенному теплообмену и испарению, и в совокупности с рециркуляцией холодного газойля снижает газо- и коксообразование и способствует углублению крекинга. В процессе используется лифт-реактор, заканчивающийся устройством для быстрого отделения паров от катализатора. [c.153]

Зная значение коэффициента теплопередачи, можно определить скорость передачи тепла 2 и провести полный расчет теплообменного устройства согласно схеме на рис. 3.9. Рассмотрим в качестве примера систему реактор—теплообменник с циркуляционным контуром (рис. 3.11). [c.128]

Распределение температур в контактных реакторах зависит от распределения газового потока по сечению и, в случае смешения газов с различными температурами,— от способов их смешения. В аппаратах, включаю-ш,их теплообменные устройства, распределение температур зависит также от условий теплообмена. Расчет реакторов более совершенных конструкций в гидродинамическом и тепловом отношении затрудняется тем, что известные из литературы коэффициенты гидравлического сопротивления и теплопередачи для элементарных участков аппаратов недостаточны, чтобы при проектировании сложных конструкций многослойных и с внутренним теплообменом контактных реакторов можно было определить оптимальные условия движения газовых потоков и теплообмена. Картину движения газов и теплопереноса в аппарате можно получить только в моделях, рассчитанных но правилам моделирования, основанным на теории подобия. [c.272]

Реакторы для гетерогенных реакций в жидкой фазе, как правило, снабжены мешалками различных типов с теплообменными устройствами (обычно косвенного теплообмена). Эти реакторы с мешалками работают при режиме, близком к полному смешению, и подчиняются кинетическим закономерностям, характерным для реакций в гомогенной жидкости (см. гл. V). В промышленности применяют реакторы для несмешивающихся жидкостей периоди- ческого и непрерывного действия, единичные и объединенные в каскад (см. рис. 27, табл. 2 и табл. 6). Для жидкостного экстрагирования используют также насадочные и ситчатые колонны с противоточным движением жидкостей тяжелая — сверху вниз, а легкая — снизу вверх. [c.209]

Ранее были рассмотрены уравнения, относящиеся к отдельному зерну катализатора. Тепловое поведение реактора в целом можно рассматривать, исходя из аналогичных соображений и положив в основу равенство тепловыделения и теплоотвода. Соотношения между ними приводились в главе Н1 (см. рис. П1-2 и сл.). Для поддержания заданного температурного режима необходимо отводить строго определенное количество тепла <3д — Q. Поэтому при расчете размеров аппарата следует особенно тщательно определять поверхность теплообменных устройств. [c.190]

При необходимости поддерживать определенную температуру псевдоожижеяного слоя катализатора в нем можно установить теплообменные устройства применяют также адиабатические реакторы с псевдоожиженным слоем катализатора, т. е. без теплоотвода. [c.31]

Осуществление высокотемпературных эндотермических превращений часто затрудняется необходимостью применения больших количеств дефицитных жароупорных сплавов вследствие недостаточно интенсивной работы теплообменных устройств. При этом чем выше тепловые эффекты проводимых реакций, тем труднее разрешаются возникающие конструктивно-теплотехнические проблемы. Эти задачи нередко осложняются необходимостью непрерывного вывода твердых отложений из зоны реакции во избежание сокращения рабочего объема реактора и ухудшения теплообмена. [c.382]

Управление температурным режимом может осуществляться двумя способами непрерывным и ступенчатым. Для непрерывного отвода или подвода тепла реактор должен иметь поверхность теплообмена, расположенную в зоне реакций. С целью ступенчатого теплообмена поверхность теплообмена размещается вне зоны реакции, т.е. выносится в отдельную часть реактора или вообще выносится из него. При этом тепло может отводиться как при подаче теплоносителя в теплообменное устройство, так и за счет испарения части сырья, продуктов реакции (в случае жидкофазного процесса), а также за счет подачи захоложенного сырья. Подвод тепла может осуществляться при подаче теплоносителя в теплообменное или реакционное устройство. Следовательно, в качестве теплоносителей могут быть использованы сырье и продукты реакции, традиционные теплоносители, катализаторный раствор и др. [c.119]

Реакторы для гетерогенных реакций в жидкой фазе обычно снабжены мешалками разного типа и имеют теплообменные устройства (обычно для косвенного теплообмена). Эти реакторы с мешалками работают при режиме, близком к режиму полного смешения. [c.122]

Методы оптимального расчета многосекционных (полочных) адиабатических реакторов описаны в п. 8. Преимуществами полочных аппаратов являются относительная простота конструкции, возможность применять для охлаждения и нагревания газов между полками высокоэффективные теплообменные устройства, небольшое гидравлическое сопротивление слоя катализатора. К недостаткам полочных аппаратов относится большая трудность в достижении равномерного распределения потока газов по сечению аппарата при малой высоте слоя катализатора на полке, что часто препятствует проведению в таких аппаратах быстрых необратимых экзотермических процессов. Кроме того, при большом числе полок реактор теряет свои преимущества в отношении простоты конструкции. [c.163]

Общие принципы. Математические модели сложных объектов, построенные на основе системного подхода, всегда иерархич-ны. Верхним, шестым уровнем модели реактора с неподвижным слоем катализатора является математическое описание химического цеха или агрегата, рассматриваемого как система большого масштаба. Эта система состоит из значительного числа взаимосвязанных процессов, реализуемых в различных аппаратах. Математическая модель процессов в реакторе (пятый уровень — модель контактного аппарата) входит как составная часть в математическую модель агрегата в целом. Несмотря на большое многообразие схем контактных аппаратов, есть в них одна общая часть — слой катализатора (четвертый уровень), математическое описание которого входит как основная часть в модель реактора. Другие составные части модели представляют собою различные теплообменные устройства, котлы-утилизаторы, смесители, распределители. При создании математической модели реактора учитывают взаимное расположение слоев катализатора, наличие рецикла вещества и (или) тепла внутри контактного отделения. [c.66]

Допустимый перепад давления в оребренных воздушных охладителях измеряется сотнями паскалей (десятками миллиметров водяного столба). При таких перепадах воздух можно продуть (по перекрестной схеме) через несколько рядов труб с высокими поперечными ребрами. Эти трубы нашли широкое применение в таких разнообразных теплообменных устройствах, как экономайзеры энергетических парогенераторов,, змеевики воздушных кондиционеров, системы утилизации тепла отходящих газов на газотурбинных установках и химических реакторах, газоохлаждаемые ядерные реакторы, батареи центрального отопления, воздушные охладители и т. д. [c.388]

Примерно таких же результатов можно достичь, если разместить по высоте реактора теплообменные устройства, например, змеевики, как это делается в печах для дегидратации бутиленгли-колей. [c.128]

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]

Наибольшее распространение получили поэтому адиабатические реакторы с несколькими (обычно с четырьмя) сплошными слоям л катализатора (рис. 154,6 ) в этих аппаратах теплообменные устройства отсутствуют, а для съема тепла и регулирования темпе )атуры подают холодный синтез-газ между слоями катализатора через специальные ромбические распределители, обеспечивающее эффективное смешение горячего и холодного газа. Профиль темпе эатуры в таком реакторе ступенчатый, причем его по-степе)1ное повышение в слоях катализатора сменяется резким падение при смешении с холодным газом. Предварительно подогревают лишь часть исходного синтез-газа, а остальное реакционное тепло утилизируют для получения пара высокого давления. С точки зрения эксергетического к. п. д., более выгодна несколько измененная схема, когда для подогрева исходного газа используют только необходимую часть реаьщионных газов, а основная их масса ИД2Т в котел-утилизатор. [c.529]

Кроме рассмотренного в предыдущей главе неподвижного сло5 катализатора (1, рис. 4.1,6) в реакторе можно выделить еще таки( элементы устройства ввода и вьшода (2), смесители и разделител потоков (3), а также теплообменные устройства (4). Поэтому реакто] можно представить как некую химико-технологическую систему. [c.180]

К промышленным катализаторам предъявляются следующие основные требования достаточно высокая активность, стойкость к действию контактных ядов, избирательность, стабильность в работе, достаточная теплопроводность, термостойкость, механичесг.ая лрочность, малая стоимость. К катализаторам реакторов кипящего слоя (с. 245) предъявляется дополнительное требование — высокая износоустойчивость зерен при ударах и трении друг о друга, о стенки реактора и теплообменных устройств. Интенсивность работы (активность) промышленного катализатора. можно определить по формулам [c.234]

Для быстро протекаюпщх жидкофазных процессов используются кожухотрубные реакторы или реакторы с внешним теплообменным устройством и принудительной циркуляцией (рис. 1.6). [c.47]

Кроме того, по сечению такой колонны могут возникать градиенты тевшератур, недопустимые по условиям реакции. Размещение же вн5гтри колонны большого количества дополнительных теплообменных элементов усложняет конструкцию аппарата. Способ отвода теплоты за счет испарения части жидкости упрощает конструкцию самой колонны, но требует установки выносных теплообменных устройств. В целом агрегат получается конструктивно сложным, так как нарушается один из основных принципов проектирования химических реакторов, требующий размещения теплообменных устройств там, где выделяется теплота, т. е. непосредственно в реакционном объеме. [c.52]

Культивирование продуцента в промышленных ферментаторах. Выращивание производственной культуры продуцента лизина осуществляется в подавляющем большинстве случаев периодическим способом в ферментаторах. В отличие от аппаратов, используемых при производстве кормовых дрожжей, эти реакторы сравнительно меньших габаритов и имеют объе.мы 50, 63 и 100. м . Они все предназначены для вырашивания культуры в асептических условиях со строгим соблюдением герметизации процесса. Ферментаторы снабжены необходимыми коммуникациями, системой подачи стерильного пеногасителя, охлаждающими теплообменными устройствами и устройствами для перемешивания и введения в питательную среду стерильного воздуха, дополнительных питательных ингредиентов, а также растворов кислот или щелочей для поддержания pH среды на заданном уровне. [c.36]

Сочетание теплообменных схем (с сырьевыми смесями) с многоступенчатыми реакторами, применяющими теплоагенты сйешения, может представить практический интерес при автотермизации (т. е. ведении процесса без сообщения тепла извне) ряда процессов типа деструктивной гидрогенизации в паровой фазе, гидрирования алкенов, гидроочистки бензино и др. В этих случаях введение поверхностного теплоотвода исходной сырьевой смесью в начальных стадиях реагирования позволит значительно снизить температуру ее предварительного подогрева перед поступлением в реактор и в результате ограничиться применением несколько более развитых теплообменных устройств (с отходящими продуктами. реакции) взамен постоянно действующих огневых трубчатых печей. [c.347]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология