Контактные аппараты адиабатические

Рис. 105. Влияние адиабатического коэффициента X на выход продукта для однослойного контактного аппарата без теплообмена при одинаковой температуре зажигания

Адиподинитрил можно получать в жидкой и газовой фазе. При газофазном процессе в качестве катализатора применяют фосфорную кислоту на носителе. Сначала через расплавленную адипиновую кислоту, нагретую в испарителе до 200 °С, пропускают избыток аммиака. При этом происходит ступенчатое амидирование до моно- и диамида. Смесь паров этих веществ вместе с избыточным аммиаком поступает в контактный аппарат адиабатического типа, заполненный катализатором. В нем при 390—300 °С и времени контакта 6с завершается реакция [c.213]

Смесь паров этих веществ вместе с избыточным аммиаком поступает в контактный аппарат адиабатического типа, заполненный катализатором. В нем при 390—300 °С и времени контакта около [c.243]

В. С. Б е с к о в, Я. М. Б у ж д а н, М. Г. С л и н ь к о, Расчет контактных аппаратов с адиабатическими слоями катализатора для окисления двуокиси серы. Хим. пром., Ali 10, 721 (1963). [c.252]

Петров И. М., К у 3 н е ц о в а Л. Ф., Статистические характеристики и устойчивость процесса окисления SO2 в контактных аппаратах с неподвижными адиабатическими слоями катализатора и промежуточными теплообменниками, Хим. пром., № И, 29 (1969). [c.186]

Для сопоставления технологических схем выделим основные критерии 1) характеристика переключающей арматуры, ее быстродействие, герметичность 2) изменение во времени температуры на входе и выходе из контактного аппарата 3) минимальные адиабатические разогревы перерабатываемой смеси, при которых возможна эффективная работа схемы. Сопоставление схем можно осуществить по табл. 7.1. Приведем некоторые рекомендации. [c.296]

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]

Конструктивно многоступенчатый реактор люжно выполнить как в одном корпусе, так и в виде отдельных аппаратов. Приведем несколько примеров. На рис. 8 изображен пятиступенчатый адиабатический контактный аппарат для окисления сернистого ангидрида. [c.27]

Примером многослойного адиабатического реактора с промежуточным вводом реагентов служит контактный аппарат для гидрирования бензола, представленный на рис. 10. Здесь между адиабатическими слоями для снижения температуры вводится один из реагентов — водород. [c.27]

Каталитический способ обезвреживания газовых смесей обычно реализуют в контактном аппарате со стационарно работающим адиабатическим слоем катализатора и рекуперативным теплообменником, где происходит нагрев исходной смеси теплом прореагировавших га,зов. Для нагрева смеси до температуры начала реакции окисления при малом содержании горючих веществ требуются либо дополнительный подвод тепла, либо чрезмерно большая поверхность теплообмена, что приводит к удорожанию процесса газоочистки. Следовательно, автотермическое проведение обычных каталитических методов возможно при достаточно высоком /5-10 г/мЗ/ и постоянном во времени содержании горючих компонентов, что ограничивает применение традиционных стационарных методов каталитического обезвреживания. [c.10]

На рис. 13 изображен контактный аппарат с псевдоожиженным слоем катализатора для окисления сернистого ангидрида. Аппарат состоит из четырех ступеней (слоев) первый слой работает адиабатически, в остальных слоях размещены водяные холодильники. Между слоями реакционная смесь не подвергается никаким изменениям. [c.31]

В промышленных контактных аппаратах газ, поступающий из печного отделения и содержащий 7—11% ЗОа, нагревают до температуры зажигания катализатора (673—713 К), а затем проводят каталитическое окисление ЗОа до ЗОд при оптимальных температуре, скорости и степени превращения в адиабатических условиях. Угол наклона прямой линии К1 (см. рис. 6.8) адиабатического окисления и температуру газовой смеси после контактирования на выходе из зоны (слоя) катализатора можно рассчитать по формуле [c.212]

Контактный аппарат с адиабатическим слоем катализатора с внешним теплообменником (рис. 4) устойчив, если изменение величины разогрева в слое катализатора при вариации начальной температуры и концентрации меньше отношения водяного эквивалента реагирующей смеси к количеству передаваемого тепла при разности температур в 1° [c.10]

Газовая смесь нри температуре начала реакции входит в контактный аппарат, имеющий несколько полок с катализатором. На каждой полке реакция протекает адиабатически, причем разогрев не должен превышать 10° С. Между полками добавляется холодная газовая смесь, имеющая температуру 35° С. Охлажденные на 10° С реакционные газы поступают на следующую полку. Расчет ведем на число полок 5, 7 и 12 в двух температурных интервалах 160—170 и 170—180° С. [c.165]

По модели адиабатического реактора вытеснения рассчитывают контактные аппараты с фильтрующим слоем катализатора. Эта модель применима к расчету камерных реакторов, в которых протекают гомогенные реакции, например для печи синтеза хлороводорода (см. рис. 24). Прямоточные абсорберы с изолирующей футеровкой, в которых газ движется сверху вниз, параллельно разбрызгиваемой жидкости, тоже близки по температурному режиму к адиабате, если учитывать сложность Спр, которое включает не только теплоту хемосорбции, но и возможные теплоты физических процессов конденсации паров или испарения жидкости. [c.106]

В соответствии с общими кинетическими закономерностями (см. рис. 8) выход продукта при катализе возрастает со временем по логарифмической кривой. Поэтому, как показано на рис. 107, доля от общего выхода Ах в каждом из контактных аппаратов 1, 2 н 3 (рис. 106) понижается по мере контактирования, т. е. Axj>Ax2> >Лхз. Соответственно постепенно уменьшаются тепловой эффект процесса и количество теплоты, которое требуется отвести из каждого слоя. Происходящие при многоступенчатом контактировании изменения температуры и степени превращения показаны на рис. 107. При хорошей тепловой изоляции аппаратов в каждом слое катализатора происходит адиабатический процесс возрастания температуры пропорционально повышению степени превращения, что на рис. 107, А показано прямыми 1, 2, 3. Количество катализатора в аппаратах 1, 2, 3, как правило, последовательно увеличивается. Однако степень превращения в каждом отдельном аппарате 1, 2, 3 (рис. 106) последовательно снижается, что соответ- [c.240]

Процесс в контактном аппарате можно представить графически подобно рис. 107. В слоях катализатора происходит реакция и адиабатический разогрев газа за счет теплоты реакции, а в трубках теплообменников — охлаждение газа. Теплообмен происходит по принципу противотока, т. е. самый холодный газ охлаждает продукты реакции перед последней ступенью контактирования. Более полное использование теплоты реакции с понижением температуры до конечной температуры /к< з (температура зажигания) производится во внешнем теплообменнике (на рис. 108 он не показан). В крупномасштабных производствах, включающих контактные аппараты диаметром до 18 м, установка внутренних теплообменников, состоящих из тысяч труб, значительно усложняет конструкцию и затрудняет обслуживание, в частности смену прогоревших труб. Поэтому применяют контактные аппараты, включающие 4—6 слоев катализатора и выносные теплообменники после каждого слоя (см. ч. П, гл. IV). [c.242]

Политермические процессы, в которых тепловой эффект реакции частично компенсируется за счет подвода или отвода теплоты, осуществляются в трубчатых контактных аппаратах, при этом катализатор может быть расположен в трубах (см. рис. 1.9, б) или в межтрубном пространстве [19]. Сравнение температурных режимов на рис. 1.13 показывает, что политермический процесс в одном слое катализатора дает возможность повышать выход по сравнению с адиабатическим. В пределе при полной компенсации теплового эффекта реакции за счет отвода или подвода теплоты политермический процесс переходит в изотермический и достигаются наивысшие степени превращения. [c.47]

Затем газ последовательно проходит через слои катализатора в контактных аппаратах и внутри труб соответствующих теплообменников. Происходящие при этом изменения температуры и степени превращения показаны на диаграмм рис. 51. При хорошей тепловой изоляции аппаратов в каждом слое катализатора I, 2, 3 (рис. 50) происходит адиабатический про- [c.184]

Процесс в контактном аппарате можно изобразить диаграммой, подобной рис. 51. В слоях катализатора происходит превращение газа и адиабатический разогрев его за счет тепла реакции, а в трубках теплообменников — охлаждение. Теплообмен происходит по принципу противотока, т. е. самый холодный газ охлаждает продукты реакции перед последней ступенью контактирования. Более полное использование тепла реакции с понижением температуры до конечной температуры г к<4 (температура зажигания) производится во внешнем теплообменнике. Промежуточное охлаждение между стадиями контактирования решается иногда размещением водяных холодильников между слоями катализатора (рис. 53). [c.186]

Ранее рассматривавшаяся термодинамическая классификация методов ведения химических преврашений может быть положена также в основу анализа конструктивных особенностей реакционных устройств. При таком принципе типизации оказываются только две группы аппаратов —адиабатические и политропические. К первой относятся все пустотелые реакционные колонны. Вторая, более обширная, Труппа включает различные варианты блокирования аппаратов первого типа с включением промежуточных теплообменников колонны, снабженные внутренними холодильниками, размещенными непосредственно в зоне катализа многотрубные и кожухотрубчатые реакторы пластинчатые контактные аппараты реакторы змеевикового типа, а также различные сочетания теплообменных конструкций с пустотелыми колоннами большого диаметра. [c.268]

Из табл. 26 видно, что наиболее экономичные показатели свойственны адиабатическим реакционным колоннам сравнительно большого диаметра с предельно возможными их высотами. Они имеют минимальные относительный вес и периметр уплотнений даже в рассматривавшихся неблагоприятных условиях, когда диаметр затворов аппаратов равен внутреннему диаметру колони. Последнее, однако вовсе не обязательно, и во многих реакторах люки могут быть меньшего диаметра, порядка от 500 до 600 мм. Примерами конструкций такого типа служат контактные аппараты для DHD (см. фиг. 73 74), реакторы крекинга систем Даббса и др. Весовые характеристики колонн большого диаметра таких конструкций будут еще более благоприятными, чем это следует из табл. 26. [c.286]

Для очистки ПГ от примесей в НИИХИММАШ разработан ряд конструкций полочных контактных аппаратов, обеспечивающих оптимальный температурный градиент по высоте слоя катализатора. Число полок определяется оптимальным температурным интервалом работы катализатора и величиной адиабатического разогрева, а высота каждой полки — активностью последнего. [c.24]

При сравнительно небольшом температурном перепаде адиабатического разогрева, протекании процесса при высоких температурах и возможности использовать для охлаждения исходные компоненты (либо инерты) применяют полочные контактные аппараты с промежуточным охлаждением холодным ударом (в этом случае между полками устанавливаются смесительные устройства). В таких аппаратах с целью [c.25]

Рис 8, к Контактные аппараты для получения стирола а - трубчатый б - адиабатический с промежуточным обогревом в - кольцевой (вертикальный в и горизонтальный "разрезы) [c.303]

Из адиабатических аппаратов наиболее простойконструкциеп обладают так называемые емкостные контактные аппараты, обычно представляющие собой металлические цилиндры в их нижней части находится решетка, на которую насыпают катализатор в виде различного типа гранул. Газы предпочтительно направлять в аппарат сверху вниз. Возможность полезно использовать значительную часть объема таких аппаратов и предельная простота конструкции делают их очень дешевыми в изготовлении. Отсутствие приспособлений для теплообмена ограничивает применение емкостных контактных аппаратов. Они пригодны для проведения 1) процессов с небольшим тепловым эффектом 2) процессов, не очень чувствительных к изменению температуры 3) процессов с малой степенью превращения за проход. Как правило, эндотермические процессы легко осуществимы в емкостных реакторах. В нефтехимической промышленностп емкостные адиабатические реакторы применяют, например, для таких многотоннажных процессов, как платформинг. [c.264]

Настоящий доклад посвящен методике расчета технологических режимов полочных контактных аппаратов с адиабатическими слоями катализатора и промежуточным отводом тепла. В сернокислотной промышленности применяются почти исключительно аппараты этого типа. Они просты конструктивно, устойчивы в эксплуатации. [c.138]

Смесь паров этих веществ вместе с избыточным аммиаком поступает в контактный аппарат адиабатического типа, заполненный катализатором. В нем при 390—300 °С и времени контакта около 6 сек завершается реакция амидироваиия и происходит дегидратация амида с образованием амидонитрила, адиподинитрила и побочного продукта — иминоцианциклопентана [c.281]

Лэлагодаря правильной организации теплообмена в промышленных реакторах синтеза аммиака на выходе из аппаратов достигается концентрация аммиака от 13 до 15% при давлении 300 ат. Это значительно выше, чем возможно при адиабатическом процессе, даже в случае равновесия. Аналогично организован процесс окисления двуокиси серы (см. рис. Х1-9)г температура регулируется при помощи внутреннего или внешнего теплообмена (рис. Х1-10). В настоящее время окисление ЗОа проводят в многослойных контактных аппаратах с промежуточным охлаждением между слоями катализатора.—Дсп. ред.] [c.362]

Реакция окисления ЗОа протекает с большим выделением тепла, которое необходимо отводить в процессе реакции. Отвод тепла можно осуществлять как непосредственно из слоя катализатора в контактных аппаратах с внутренним теплообменом, так и между слоями катализатора в многослойных контактных аппаратах. Для улучшения условий теплоотвода возможно применение псевдоожижениых слоев катализатора. В настоящей время наиболее широко применяются неподвижные слои катализатора. Большинство используемых в настоящее время контактных аппаратов для окисления 302 являются многослойными, с адиабатическими слоями катализатора и с отводом тепла между слоями. Однако возможен отвод тепла и непосредственно из слоя катализатора, например в трубчатых аппаратах. Математическая модель такого контактного аппарата с внутренним теплоотводом описывается следующей системой уравнений (для слоя идеального вытеснения) [c.76]

Слинько М. Г., Мулер А. П., Об устойчивости адиабатического контактного аппарата с теплообменом, Кинетика и катализ, I , вып. 3, 467 (1961). [c.176]

Устойчивость контактных аппаратов в производстве сёрной кислоты. Современные контактные аппараты для переработки реакционных смесей, полученных при обжиге колчедана, состоят из последовательно расположенных адиабатических слоев катализатора с промежуточным отводом тепла через теплообменники и путем ввода [c.518]

Для каждого адиабатического разогрева определялось минимальное время контакта, обеспечивающее заданную среднюю за цикл степень превращения л 0,99. Для схем 1 и 3 при минимальном времени полуцикла последовательно уменьшалось время контакта до тех пор, пока степень превращения не становилась равной заданной. Для схехМ 2, 4 и 5 помимо минимального времени контакта проводилось исследование распределения катализатора между частями слоя. Если при варьировании распределения катализатора происходило уменьшение стенени превращения, то найденный объем катализатора считался минимальным. Для схемы 4 появляются еще две степени свободы распределение перерабатываемой смеси между частями слоя п соотношение времен полуцпк-лов. Оказалось, что для этой схемы варьирование распределепием газовых потоков не приводило к сколько-нибудь существенному уменьшению времени контакта. Соотношение времен полуциклов сказывалось па устойчивости высокотемпературных периодических режимов, влияние же на степень превращения па выходе из контактного аппарата было незначительным. [c.158]

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]

Контактные аппараты для окисления ЗОа могут быть разнообразной конструкции [1]. В настоящее время в СС(]Р применяют, в основном, пятиполочные аппараты фильтрующего слоя с теплообменниками между полками, работающие при адиабатическом режиме в каждом слое [10]. Оптимальный случай диаграммы X — I для таких аппаратов представлен на рис. 69. При идеальном температурном режиме, соответствующем максимальной скорости реакции, температура I должна уменьшаться по оптимальной кривой по мере роста степени окисления х. Каждая адиабата пересекает оптимальную кривую лишь в одной точке, однако наличие пяти [c.142]

В-третьих, однопол очные аппараты ввиду простоты их конструкции заманчиво применять для короткой схемы сухой очистки [1, 26] производства серной кислоты контактным способом на газе от обжига серного колчедана. В этом случае газ, содержащий 8—10% ЗОз, после неполной сухой очистки поступает в контактный аппарат. Минимальная степень превращения для короткой схемы составляет около 80%, поэтому необходим высокий слой катализатора — 350— 450 мм. Оптимальная температура составляет 520—500° С, тогда как при адиабатическом режиме [уравнение (111.12)] она была бы 700° С. Поэтому необходимо отводить из слоя большое количество тепла и целесообразно устанавливать трубы парового котла непосредственно в кипящем слое катализатора, используя хорошую теплоотдачу. Газ после контактного аппарата охлаждается в теплообменниках, затем серный ангидрид абсорбируется с образованием загрязненного олеума и моногидрата, а оставшийся чистый газ поступает во вторую стадию окисления в аппарат с фильтрующими слоями катализатора и затем на повторную абсорбцию. Достигается весьма высокая степень окисления 30а х = 0,995), а также более полная абсорбция серного ангидрида. Загрязнение атмосферы уменьшается в несколько раз по сравнению с обычными системами. Себестоимость кислоты по сравнению с обычными установками снижается вследствие отсутствия громоздких и дорогих в эксплуатации мокрых электрофильтров и промывных башен, а также благодаря использованию тепла реакций для получения пара. [c.151]

Конверсия окиси углерода с водяным паром в кипящем слое катализатора изучалась в контактных аппаратах, изготовленных из нержавеющих труб внутренпим диаметром 45 ч- 413 мм. Увеличение производительности процесса конверсии в кипящем слое катализатора, по сравнению с неподвижным слоем, достигается за счет применения мелкозернистого катализатора и за счет приближения температурного режима в зоне катализа к оптимальному. Так, уменьшение радиуса зерен промышленного железохромового катализатора до 1,5 ж.и приводит к увеличению его производительности примерно в 2 раза. На такую же величину возрастает производительность процесса, если конверсию осуществлять не в адиабатических условиях, как это имеет место в промышленных контактных аппаратах с неподвижным слоем катализатора, а при оптимальном температурном режиме в зоне катализа [174]. Схема полупромышленного контактного аппарата конверсии окиси углерода с тремя взвешенными слоями катализатора изображена на рис. 106. Контактный аппарат представляет собой цилиндр с внутренним диаметром 1500 мм п высотой 3700 мм. Аппарат [c.196]

На рис. 48 представлен современный контактный аппарат, который компонуется с выносными теплообменниками. Для системы производительностью 1000 т/сут Н2504 такой аппарат имеет диаметр 12 м при общей высоте 22 м. При большом диаметре аппарата в центре его устанавливается труба, на которую опираются решетки. Каждый слой такого аппарата можно рассчитывать с достаточной для практических целей точностью по модели адиабатического реактора идеального вытеснения. Однако следует учитывать неравномерное распределение скорости потока газа и температуры по диаметру аппарата. При повышенной концентрации ЗОг применяют также полочные аппараты, в которых температура между полками снижается добавлением холодного воздуха. [c.132]

Анализ устойчивости автотермического аппарата, состоящего из адиабатического слоя катализатора и внешнего теплообменника, где происходит теплообмен входящего и выходящего потоков, был проведен М. Г. Слинько и А. Л. Мулером [3]. В автотермическом контактном аппарате с внутренним теплообменом процессы выделения тепла в слое катализатора и теплообмена в трубках происходят одновременно, что несколько усложняет задачу. [c.156]

Ключевой стадией получения серной кислоты является окисление ЗОз в многослойном контактном аппарате (КА) с адиабатическими слоями катализатора. Поэтому эффекгивность функционирования замкнутого производства главным образом будет зависеть от результатов решения оптимизационных задач применительно к этой стадии процесса. Причем, очевидно, что использование КА, разработанных для традиционных схем сернокислотного процесса, в рамках замкнутьгх систем не принесет большого экономического эффекта и, следовательно, оптимизацию контактного отделения необходимо проводить как на этапе управления (определение оптимальных режимов работы и способа их поддержания), так и на этапе проектирования системы. [c.133]

Кроме адиабатических слоев ка ализатора контактный-аппарат включаез различные теплообменные устройства для отвода тепла реакционных смесей меаду слоями катализатора По способу промежуточного охлаждения полочные контактные аппараты подразделяются на аппараты [c.140]

Ввиду высокой экзотермичности окисления адиабатические реакторы не нашли применения в этом процессе. Гораздо больше распространен трубчатый реактор со стационарным слоем катализатора, находящимся в трубах и охлаждаемым через межтрубное пространство хладагентом (рис. 122, а). Трубы имеют диаметр 10—25 мм, что способствует отводу тепла и установлению более равномерной температуры по диаметру. Чтобы лучше использовать катализаторный объем, в аппарат подают реагенты предварительно подогретыми. Наилучший способ отвода выделяющегося тепла — испарение в межтрубном пространстве водного конденсата, генерирующего водяной пар того или иного давления в зависимости от температуры реакции. Иногда используют охлаждение посторонним теплоносителем (расплавы солей, даутерм), который, в свою очередь, охлаждается кипящим водным конденсатом, дающим технологический пар. Преимуществами трубчатых контактных аппаратов являются простота их устройства и обслуживания, а также близость к модели идеального вытеснения, способствующая повышению селективности недостатки таких аппаратов — нерав- [c.404]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология