Эффективность каскада реакторов

Методом повышения коэффициента эффективности для реактора непрерывного действия с перемешиванием, как показано в дальнейшем, является применение принципа секционирования или использование каскада реакторов. [c.53]

При переходе на непрерывный процесс нитрования в каскаде реакторов эффективность повышается за счет возможности еще большей интенсификации процесса, с сохранением той же безопасности ведения процесса (снижение количества нитромассы в аппарате). [c.200]

Реакцию эпоксидирования проводят в каскаде реакторов-мешалок (J—3) при температуре 100—115 °С и давлении 2,8—3,0 МПа в избытке пропилена (рис. 6.16). Наиболее эффективными катализаторами являются растворимые соединения молибдена. В последнее время разработаны и гетерогенные катализаторы. [c.195]

При рассмотрении каскада реакторов необходимо обращать особое внимание на эффективность их применения в тех случаях, [c.65]

Как уже отмечалось, согласно теории непрерывных процессов для повышения эффективности использования реакционного объема, а иногда и для снижения количества нежелательных продуктов реакции процессы с перемешиванием следует проводить в каскаде реакторов или секционном аппарате. [c.100]

Таким образом, применение каскада реакторов особенно эффективно при необходимости достижения высоких значений степеней превращения исходных реагентов в реакциях, которые могут быть отнесены к типу (IV, 122). [c.180]

Кинетика и механизм эмульсионной полимеризации определяют технологические особенности эмульсионных процессов. При эмульсионной полимеризации так же, как и при суспензионной, легко осуществляется отвод теплоты реакции, причем более развитая поверхность раздела фаз позволяет осуществлять этот отвод еще более эффективно. Реакционная система, представляющая собой на первых стадиях процесса эмульсию, а на конечных — дисперсию полимера в воде (латекс), имеет малую вязкость, что обеспечивает ее легкую транспортировку по технологическим линиям, а также возможность осуществления процессов в непрерывном режиме с применением каскадов реакторов. Особенности реакции обрыва цепи при эмульсионной полимеризации позволяют проводить процесс с высокими скоростями и получать при этом полимеры с высокими молекулярными массами, недостижимыми при других способах полимеризации. Все это определяет достоинства и недостатки эмульсионного метода и области его применения. [c.135]

Влияние перемешивания на эффективность жидкофазных реакторов. Ниже будут рассмотрены как единичные реакторы, так и каскады. [c.34]

В задачах оптимизации с помощью таких систем уравнений, как, например, (1.75), может быть исследовано влияние технологического режима процесса полимеризации в каскаде реакторов смешения или вытеснения на характеристики ММР, что в сочетании с перераспределением концентраций вдоль каскада (при создании неизотермического профиля каскада реакторов) или по длине реактора вытеснения может привести к существенным изменениям качества полимера. Профиль температур — фактор управления, эффективность которого зависит от типа модели. [c.62]

Особенности моделирования систем на АВМ. Полная система автоматического регулирования каскада реакторов имеет, как правило, очень высокий порядок (от 20 до 40 и более), что в сочетании с нелинейными особенностями ряда характеристик определяет целесообразность исследования ее моделирования с использованием аналоговых машин. При этом наряду с обычными задачами анализа (влияние настроек регулятора на переходной процесс) и синтеза (выбор типа регулятора, эффективность схем [c.160]

Константы элементарных стадий были выбраны по литературным сведениям как аррениусовские функции температуры эффективность инициирования / была принята равной 0,6 влияние растворителя на константу обрыва было учтено введением корректирующего фактора Фр, найденного эмпирически из условия минимизации отклонения экспериментальных и расчетных данных. Точно также для корректирования модели при высокой вязкости среды Т1 оказалось необходимым ввести эмпирические соотношения типа вязкость — конверсия и константа обрыва — вязкость. В работе приводятся обширные экспериментальные сведения по корректированию и проверке модели в широком диапазоне изменений условий полимеризации. При переходе к непрерывному процессу экспериментально обоснована модель идеального смешения на модельных жидкостях в широком диапазоне вязкостей (обратим еще раз внимание на то, что при этом не может быть различена степень сегрегации) в опытном реакторе. При переходе к промышленному реактору гидродинамика его была представлена комбинированной моделью из трех объемов идеального смешения, вытеснения и застойного. Соотношения объемов подобраны экспериментально из условий совпадения степени конверсии, вычисленной теоретически и измеренной экспериментально. Подробно исследован каскад реакторов и различные способы его реализации (число ступеней, влияние рецикла на ММР) [124]. Таким образом, в анализируемом цикле исследований дано подробное моделирование процесса полимеризации на кинетическом и гидродинамическом уровнях применительно к промышленному процессу. Собственно математическая модель приводится только для кинетического уровня при периодическом процессе, а экспериментальные данные и сопоставление с моделями — как для периодического, так и для непрерывного процесса в установившемся состоянии. [c.242]

На рис. 1.7 представлено изменение относительной концентрации мицелл во времени в реакторе идеального смешения. Из рисунка следует, что концентрация мицелл в первом реакторе очень быстро снижается практически до нуля, поэтому от концентрации мицелл зависит скорость образования латексных частиц, а следовательно, и эффективность всего каскада реакторов. Поэтому продолжительность пребывания в первом реакторе должна быть ниже средней для последующих реакторов каскада. [c.35]

Различие вязкости в потоке приводит к тому, что струя маловязкого расплава вытягивается по оси трубы, оттесняясь к оси пристенным вязким слоем. Движение расплава с низкой степенью превращения происходит в основном в этой струе, снижая среднюю степень превращения. Эффективность трубчатого реактора длиной 14 м соответствовала каскаду реакторов, состоящему из двух реакторов идеального смешения. [c.30]

На рис. У1П-5 представлено изменение эффективности различных реакторов (кривые для каскадов последовательных реакторов от 1 до 4 показаны пунктиром). Как следует из этого рисунка, при малой степени превращения коэффициент эффективности различных реакторов приближается к 100% с повышением степени превращения значения коэффициента эффективности понижаются, и для различных реакторов наблюдается более резкое расхождение. Реакторы, имеющие одинаковый ко- [c.311]

Нетрудно видеть, что каскад значительно эффективнее единичного реактора полного смешения, причем с увеличением числа реакторов в каскаде его удельная производительность приближается к аппарату идеального вытеснения. На практике число реакторов в каскаде меняется от 2—4 до 8—10, но бывает больше, особенно для секционированных систем. [c.321]

Из рис. 98 видно, что при падающей кривой дифференциальной селективности эффективность каскада выше, чем в единичном реакторе полного смешения, и при увеличении числа аппаратов в каскаде селективность приближается к таковой в реакторе идеального вытеснения. Это явление аналогично рассмотренному ранее для удельной производительности и объясняет еще одну причину широкого распространения каскадных схем проведения относительно медленных процессов и секционирования химических реакторов. [c.348]

Сорбентами могут служить мелкодисперсные вещества с развитой поверхностью — опилки, зола, торф, глины, коксовая мелочь. Наиболее эффективные сорбенты — активные угли различных марок. Адсорбцию производят перемешиванием очищаемой воды с сорбентами. Наиболее экономичны многоступенчатые установки с противоточным введением сорбента. Такие установки представляют собой каскад реакторов смешения (см. гл. IV и V). Расчет некоторых параметров противоточной сорбционной установки можно производить по следующим формулам концентрация вещества в очищаемых сточных водах после п-й ступени определяется по уравнению [c.181]

Полимеризацию в растворе можно проводить как по периодической, так и по непрерывной схеме в каскаде реакторов, работающих в режиме, близком к режиму идеального смешения . Для своевременного и эффективного отвода тепла, выделяющегося при полимеризации мономеров в высоковязкой среде, реакторы имеют внешние и внутренние поверхности теплообмена. В зависимости от температуры полимеризации используются различные теплоносители (хладоагенты) [c.247]

Реакторы вытеснения. Наиболее распространенными являются трубчатые реакторы. Ввиду того, что жидкофазные процессы проводятся, как правило, с малыми объемными скоростями, в обычных трубчатых реакторах вследствие низкой линейной скорости жидкости не достигается хорошая теплоотдача от смеси к стенке трубки. С целью интенсификации теплообмена используют реакторы типа труба в трубе , составленные из нескольких последовательных секций, причем в каждой секции создается многократная циркуляция жидкости с помощью специального насоса (рис. 3.2). Такой аппарат работает подобно каскаду реакторов идеального смешения. При наличии нескольких последовательн] х текций его эффективность приближается к эффективности реактора идеального вытеснения. [c.122]

Разработан общий метод оценки оптимальных составов реакционной нассы каскадов реакторов полного перемешивания для сложной химической реакции с одним общим реагентом для элементарных реакций. Оценены оптимальные составы с максимальным содержанием 2,4-дихлорфенола для непрерывных хлораторов различной эффективности по однопараметрической ячеечной модели. Показана пригодность технологии очистки диссоциативной экстракцией при переходе на непрерывную схему хлорирования. [c.19]

Далее на примере каскада из пяти реакторов удалось проверить эффективность одного приема получения хорошего начального приближения. Он заключался в следующем. Был взят один реактор с временем пребывания I = 30, равным сумме времен пребывания для пяти реакторов (5-6 = 30). Из начальной точки ц = 360 нашли оптимальный режим = 329 работы этого реактора, для чего понадобилось 23 вычисления модели одного [c.52]

Понятно, что использование каскада аппаратов для проведения биохимических процессов открывает большие возможности наиболее эффективного управления этими процессами. В этих случаях возможна подпитка отдельных аппаратов дополнительными потоками субстрата и регулирования подачи кислорода в те или иные аппараты и, наконец, возможно регулирование процесса вследствие разной интенсивности перемешивания в реакторах. Все это ведет к тому, что для каждого из аппаратов системы может быть использована индивидуальная модель структуры потоков. Здесь открывается возможность за счет комбинации моделей структуры потоков отдельных ячеек сформулировать требования к конструкции наиболее эффективного реактора. [c.75]

Синтез реакторных систем. В практике исследований синтез реакторных систем в основном ограничивается вопросами распределения нагрузок на параллельно работаюш ие системы, распределения времени пребывания в каскадах реакторов и как самостоятельная проблема не получил достаточного развития. Большое число оптимизационных задач химических реакторов решается для исследования распределения температур, времени пребывания, старения катализатора, его регенерации и так далее, т. е. частным вопросам повышения эффективности единичных реакторов. Большое внимание уделяется также исследованию гидродинамической структуры потоков одно- и многофазных ре акторов. Вместе с тем стадия химического превращения является лишь частью химического производства и связана по крайней мере материальными потоками с другими стадиями. Подход, используемый при оптимизации технологдческой схемы на основе аддитивности критерия, не может обеспечить глобального оптимума. Большой интерес с точки зрения интегрального подхода к синтезу технологической схемы представляют реакторы с рециклами, с тепловым объединением. Очевидно, решение этих задач следует проводить совместно с синтезом схем химического превращения, так же как и с последующей стадией — выделением продуктов реакции. [c.452]

Резкий рост интенсивности производства суспензионного ПВХ возможен за счет ликвидации непроизводительных простоев при переводе реакторов-полимеризаторов в непрерывный режим работы. Разработки в этом направлении ведутся в нащей стране и за рубежом уже длительное время. Известны некоторые технологические рещения по аппаратурному оформлению непрерывного процесса в реакторах трубчатого типа, в емкостных реакторах с перегородками, в каскаде реакторов. Однако до сих пор эти разработки не доведены до промыщлен-ной реализации, что обусловлено больщими трудностями, связанными с получением продукта удовлетворительного качества и длительным ведением непрерывного процесса вследствие коркообразования и забивки трубопроводов В последние годы найдены удачные рецептуры, обеспечивающие высокую устойчивость процесса полимеризации ВХ, открыты эффективные антикоркообразователи (нигрозин, соль Фреми, нитрит натрия и др.) [111] и разработаны теоретические основы процесса полимеризации, что дает основание надеяться на рещение этой проблемы в ближайщие годы. В частности, в СССР предполагается пустить промыщленную установку непрерывной суспензионной полимеризации ВХ с удельной мощностью по 375-425 т/(м -год). [c.8]

Эффективное рабочее время и самоочистка. Для шнековых маши11 нельзя строго определять эффективное рабочее время пребывания смеси, а можно только говорить о спектре рабочих времен. Для пластикаторов, как и для шнековых машин вообще, различают четыре принципиально различных спектра эффективных рабочих времен (см. рис. 8.5). Во всех четырех случаях спектр рабочих времен шнековых машин аналогичен спектру времен контактирования в каскаде реакторов. Как уже указывалось выше, расстояние между точками перегиба на кривой характеризует так называемое продольное смешение, которое может быть реализовано в шнековой машине. Общая ширина кривой спектра, наоборот, во многих случаях в значительной степени определяется значительным хвостом эффективных рабочих времен. Расширение спектра за счет длительных рабочих времен не означает высокой эффективности перемешивания в продольном направлении, а указывает только на низкую способность машины к самоочистка. [c.210]

Сравнить эффективности оптимизации температурных режимов в непрерывном слое катализатора и в каскаде адиабатических реакторов мохно по кривым, приведенным на рис.2. Ив рисунка видно, тличия по обеим координатам макду двумя локальными оптиму-мами для каскада реакторо заметно меньше, чем их отличия от оптимума для непр ного слоя катализатора. [c.52]

Улучшение гидродинамических условий взаимодействия фаз, как правило, ускоряет процесс экстрагирования в аппаратах периодического действия, но может привести к отрицательным результатам в прямо- или противоточных аппаратах непрерывного действия. Вибрации, пульсации, электроимпульсные воздействия, псевдоожижение и некоторые другие способы вызывают интенсивное продольное перемешивание фаз, в ре-зупьтате чего аппарат по гидродинамическим условиям приближается к режиму идеального смешения и его эффективность резко снижается. Для устранения этого аппараты вьшолняют секциошрованными. В каждой из секций гидродинамический режим близок к режиму идеального смешения, а сам аппарат — к каскаду реакторов идеального смещения с прямоточным или противоточным движением фаз. Однако расчеты показывают, что замена обычного противоточного экстракта на де-сятасекционный может привести к уъеличению потерь ЦК более чем на 50 % [50]. [c.495]

Для характеристики технологической эффективности процесса извлечения часто используют величину среднего суммарного времени пребывания. Из рис. 5.37 виден характер влияния числа сту-неней каскада реакторов на требуемый объем аппаратуры. [c.216]

Для большинства технических аппаратов желателен один из предельных режимов — идеального вытеснения или идеального перемешивания. Определение условий перемешивания в проточном реакторе позволяет оценить эффективность действия перемешивающих или распределяющих устройств. Если оказывается, что режим в реальном реакторе носит промежуточный характер, то для создания математического описания необходимо определить коэффициенты продольного и поперечного перемешивания Dl и Оц (или числа Пекле для продольного перемешивания Реь = vLIDl и поперечного перемешивания Ред = vfi /LDn) либо число идеальных смесителей в каскаде, идентичном реальному реактору L ti R — длина и радиус аппарата). [c.100]

При любых значениях а и к к в реакторе идеального вытеснения достигается наибольший выход целевого продукта. Однако, реактор идеального вытеснения можно осуществить на практике лишь с большей или меньшей степенью приближения в виде каскада из нескольких аппаратрв идеального смешения, т е как многоступенчатый аппарат Как расчетом, так и экспериментально установлено, что 4-х и 5-ти ступенчатый аппараты по эффективности уже мало отличаются от аппарата идеального вытеснения. [c.50]

На современных установках С-алкилирования большой мощности применяют более эффективные реакторы второго типа — горизонтальные каскадные, в которых охлаждение реакционной смеси осуществляется за счет частичного испарения изобутана, что облегчает регулирование температуры. Реактор представляет собой (рис. 6.14) полый горизонтальный цилиндр, разделенный перегородками обычно на пять секций (каскадов) с мешалками, обеспечивающими интенсивный контакт кислоты с сырьем. Бутилен подводят отдельно в каждую секцию, вследствие чего концентрация олефина в секциях очень мала, это позволяет подавить побочные реакции. Серная кислота и изобутан поступают в первую секцию, и эмульсия перетекает через вертикальные перегород- [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология