Каскад реакторов селективность

Следовательно, его интегральная селективность будет равна площади, ограниченной кривой, осями координат и ординатой Ха, деленной на степень конверсии. Очевидно, в каскаде реакторов полного смешения, где степень конверсии падает ступенчато, селективность реакции в каждом из аппаратов Фв, г определяется ординатами кривой при соответствующем значении Ха, а общую селективность можно рассчитать по формуле [c.348]

Для модели каскада реакторов идеального смешения выход численно равен сумме площадей прямоугольников, каждый из которых имеет ширину, равную Ха1 — Ха,, 1 и касается кривой селективности при значении ординаты Фдг, где —желаемый продукт. Максимальная из полученных площадей указывает на наличие оптимального режима выхода. [c.306]

Поскольку составляющие суммарный процесс реакции риформинга имеют неодинаковые значения энергии активации — наибольшее для реакций гидрокрекинга (117 — 220 кДж/моль) и меньшее для реакций ароматизации (92—158 кДж/моль), то при повышении температуры в большей степени ускоряются реакции гидрокрекинга, чем реакции ароматизации. Поэтому обычно поддерживают повышающийся температурный режим в каскаде реакторов, что позволяет уменьшить роль реакций гидрокрекинга в головных реакторах, тем самым повысить селективность процесса и увеличить выход риформата при заданном его качестве. [c.187]

Используя реактор периодического действия (или реактор полного вытеснения), достигаем некоторой определенной селективности меньше единицы. Применение же проточного реактора полного перемешивания позволяет достичь селективности, довольно близкой к единице, но путем понижения производительности аппарата. Каскад реакторов является промежуточным случаем. Примерные пути реакций изображены на рис. УП1-40. [c.340]

Согласно теории оптимизации процессов, оптимальный температурный профиль в реакторах или их последовательностях соответствует максимуму дифференциальной селективности в каждом из их элементов. Тогда для расчета оптимального профиля температур в аппарате идеального вытеснения можно рекомендовать такой метод- Весь объем реактора условно делят на секции с небольшой величиной АХа в каждой из них (например, 0,05 или 0,10). Секцию рассматривают как реактор полного смешения и, применяя соответствующие алгебраические уравнения, находят toпт для каждой секции, начиная с первой. В итоге получают кривую оптимальных температур по степени конверсии. Для периодических условий разбивают общую длительность реакции на ряд промежутков с небольшими АХа, когда скорости можно считать приблизительно постоянными. При реализации процесса в каскаде реакторов полного смешения оптимальную температуру в каждом из них определяют аналогично. Во всех случаях поиск максимума селективности и соответствующей ему температуры осуществляют на цифровых ЭВМ, а в более простых случаях — на микрокалькуляторах. [c.356]

Широко используются и другие типы реакторов, например реакторы с мешалками, инжекторные реакторы и т. п. Эти типы реакторов, особенно реакторы с мешалками и каскады реакторов с мешалками, описаны достаточно хорошо [8, 9]. Кроме того, следует отметить, что реакторы идеального смешения (в первую очередь, аппараты с мешалками) в общем случае уступают по своей селективности аппаратам колонного типа. Поэтому в настоящей главе будет детально рассмотрен вопрос о механизме межфазного обмена в аппаратах трех типов пустотелой колонне, тарельчатой колонне с перфорированными тарелками и насадочной колонне. [c.246]

Для достижения высоких степеней превращения и селективности применяются каскады реакторов смешения, причем для организации противоточного движения фаз в этом случае необходима установка между реакторами отстойников. [c.139]

Рис. 98. Графическое определение интегральной селективности реакторов идеального вытеснения, полного смешения и каскада реакторов полного смешения.

Для повышения селективности процесса и увеличения выхода риформата, при заданном его качестве, нужно поддерживать повышающийся температурный режим в каскаде реакторов, [c.43]

Каскад реакторов занимает промежуточное положение между крайними режимами - смешения и вытеснения, - не только по интенсивности процесса, но и по селективности при протекании сложной реакции. Направление изменения селективности процесса при увеличении п будет таким же, как и ее изменение при переходе от ре- [c.333]

Увеличение и приближает режим к идеальному вытеснению, и характер влияния числа реакторов в каскаде на селективность процесса при протекании сложной реакции будет таким, как характер изменения селективности при переходе от режима идеального смешения к режиму идеального вытеснения (см. разд. [c.288]

Зависимость селективности от степени превращения позволяет выбрать оптимальную модель реактора для максимального выхода целевого продукта В (рис. 33). Выход продукта в реакторе идеального вытеснения или же реакторе смешения периодического действия определяется площадью под кривой зависимости 5в от х в непрерывно работающем реакторе полного смешения — площадью прямоугольника, равной 5в- а. Если селективность с увеличением степени превращения уменьшается (рис. 33,а,б), выход также будет уменьшаться. В этом случае площадь под кривой будет бoльuJe площади прямоугольника и, следовательно, предпочтителен реактор идельного вытеснения или реактор периодического действия. Каскад реакторов полного смешения (рис. 33,6) даст более высокий выход, чем единичный реактор полного смешения. Если с увеличением степени превращения селективность возрастает (рис. 33, е), то по заштрихованным площадям видио, что выход в реакторе полного смешения будет значительно выше, чем в реакторе идеального вытеснения или реакторе периодического действия. При этом использование каскада реакторов не рекоменду- [c.101]

Эксплуатационные х рактеристики и затраты на изготовление некоторых газоразделительных каскадов о селективными мембранами для выделения криптона и ксенона из защитной газовой оболочки охлаждаемого натрием реактора мощностью 1000 МВт/75/. Скорость подачи питательного потока равна 0,3 (при норм. Т, Р)/мин. Мембраны толщиной 0,05 мм изготовлены из [c.362]

Селективность процесса по олефину высокая и близка к 100%. Процесс осуществляют в жидкой фазе (обычно в растворе того углеводорода, из которого был получен гидропероксид), при 90-110° и 2—5-кратном избытке олефина по отношению к гидропероксиду. Процесс проводят при Р = 2,5—3 МПа, т.е. при том давлении, при котором реакционная масса находится в жидком состоянии. В этих условиях реакция имеет достаточно высокую скорость при концентрации катализатора 0,001—0,005 моль на 1 моль гидропероксида, что позволяет не проводить его регенерацию. Процесс эпоксидирования можно проводить как в каскаде реакторов (рис. 8.8,fl), так и в колонне эпоксидирования (рис. 8.8,6). Выделяющееся тепло отводят с помощью встроенных змеевиков, что позволяет достигать полной конверсии гидропероксида при высокой [c.315]

Окисление этилбензола до гидропероксида проводится обычно в каскаде реакторов барботажного типа при 140-150 °С и давлении 0.3-0.5 МПа в присутствии ионов щелочных металлов. Селективность образования гидропероксида составляет 83-85 %, а содержание его в оксидате - 10-12 %. Побочные продукты этой первой стадии процесса - ацетофенон, метилфенилкарбинол и кислоты. Ионы щелочных металлов, являющиеся ядами для следующей стадии эпоксидирования, удаляют, гидропероксид этилбензола укрепляют до концентрации около 25 % вакуумной ректификацией оксидата. [c.93]

Для нахождения селективности в каскаде реакторов необходимо учитывать наличие продуктов реакции в поступающей в аппарат смеси. Так, уравнение (11-168) для последовательных реакций первого порядка (или последовательно-параллельных реакций) было выведено для единичного реактора полного смешения при отсутствии продуктов реакции в поступающей смеси. Для второго реактора каскада имеем [c.400]

Для всех последовательных реакций и параллельных реакций разного порядка селективность зависит от типа реакторов, что объясняется разным распределением в них концентраций реагентов и продуктов. Общее правило состоит в том, что для реакций с падающей кривой селективность — степень конверсии наибольшая селективность достигается в периодических условиях и в реакторе идеального вытеснения, а для реакций с растущей кривой Фв — — в аппарате полного смешения. Промежуточное положение занимает каскад реакторов полного смешения, который при увеличении числа аппаратов приближается к реактору идеального вытеснения не только по производительности, но и по селективности. [c.408]

Итак, для многих систем сложных реакций, чтобы получить высокую селективность, выгодно проводить процесс в реакторах идеального вытеснения. Однако применение последних не всегда возможно (например, при сравнительно медленных реакциях или при необходимости перемешивания реакционной смеси в гетерофазных процессах). В таких случаях получению достаточно высокой селективности способствует применение каскада реакторов полного смешения или секционированных аппаратов. Это можно наглядно показать на рассмотренном ранее примере параллельных реакций с уравнением дифференциальной селек- [c.347]

Селективность процесса в каскаде реакторов полного смешения можно рассчитать следующим образом. Вначале находят (или задают) число аппаратов, определяют степени конверсии после каждого из реакторов Ха,, и их разности АХа, и Затем по общему уравнению для аппарата I [c.348]

Закономерный отказ от применения секционированных реакторов, которые были разработаны и реализованы первыми создателями и разработчиками процесса, и перевод технологии окисления кумола в каскад последовательно установленных реакторов — это не более чем требование кинетики последовательно и параллельно протекающих побочных реакций. Соответственно, вновь строящиеся заводы используют каскад реакторов, а устаревшие технологии окисления кумола, использующие батарею параллельно работающих одиночных тарельчатых реакторов, как правило, модернизируются в каскад, поскольку селективность тарельчатых реакторов низкая. [c.29]

Применительно к каскаду реакторов оптимально организованный процесс окисления кумола, учитывающий величину съема ГПК с единицы объема, его селективность и минимальные энергозатраты на стадии концентрирования ГПК, представлен на рис. 3. В результате проведенных в Илла исследований и расчетов установлено, что отношение концентрации растворенного кислорода к ее равновесной величине для различных промышленных усло- [c.29]

Действительно, одну и ту же реакцию можно проводить в каскаде аппаратов с мешалками и в колонне. Аппарат, в котором проводится реакция может быть барботажным, насадочным, роторным пли тарельчатым. В качестве реактора можно также использовать одну из многочисленных конструкций контактных аппаратов [1—71. Хотя конструкция аппарата и влияет на степень конверсии (превращения) и селективность (избирательность) процесса, сущность этого процесса характеризуется не конструкцией реактора, а определенной взаимосвязью физических и химических факторов, необходимой для успешного протекания реакции. Конструкция же аппарата является только средством воздействия на эту взаимосвязь путем изменения скорости отдельных физических или химических стадий процесса. [c.9]

Зависимость селективности реакцш от степени иревращення может бьггь применена и для нахождения выхода в каскаде реакторов идеального смешения. С этой целью прежде всего заметим, что соотношение (111,236), как легко показать, может быть записано для произвольного -го реактора каскада в следующем виде [c.133]

Максимальный выход промежуточного продукта в последовательных реакциях достигается при вполне определенном времени пребывания (контакта) [78, с. ПО] отсюда следует, что в отношении выхода промежуточного продукта оптимальным является периодический процесс, в котором все молекулы реагируют одинаковое время. В любом типе реактора непрерывного действия, как указывает Денбиг [78], неизбежны колебания времен пребывания и даже если среднее время пребывания в реакторе будет равно оптимальному, всегда найдутся элементы потока, которые пройдут через систему со временем пребывания, большим или меньшим оптимального. Чем шире диапазон изменения времен пребывания, тем меньше максимально возможный выход. Дифференциальная функция распределения времени контакта для каскада реакторов смешения становится более компактной с увеличением числа последовательно соединенных реакторов (например, см. [83]), и селективность реакции должна в этом случае увел ичиваться. Нахождение разумного числа аппаратов в каскаде (в смысле минимума затрат) зависит от квалификации проектировщика [78, с. 84], так как определяется стоимостью аппаратов, затратами на их эксплуатацию и выходом целевых продуктов. Очевидно, число аппаратов в каскаде 3—4 и среднее время контакта 40—60 мин должны обеспечить достаточно высокий выход глицерина (35—40% при гидрогенолизе глюкозы). [c.142]

Гидролиз этиленгликольдиацетата рекол1ендуется проводить ири 80—160 ""С и 0,03—0,52 МПа (0,35—5,25 кгс/см2) в присутствии катализатора серной или фосфорной кислоты (менее 0,01 моль на моль эфира) в колонне или в каскаде реакторов [53, 54]. Степень конверсии эфира и селективность процесса составляют более 99%. Таким образом, общая селективность процесса получения этиленгликоля из этилена через гликольацетаты составляет более 90% (согласно [62] 97%). Это значительно выше, чем прп синтезе этиленгликоля из этилена через окись этилена, в котором селективность, с учетом образующихся ди- и триэтиленгликолей, составляет около 70% на исходный этилен. По такому способу строится завод мощностью 363 тыс. т/г этиленгликоля [54, 55]. [c.63]

По разработанному ранее варианту [151, 159, 142, с. 142] гидролиз аллилацетата проводят в жидкой фазе с использованием каскада реакторов идеального перемешивания, заполненных гранулированным катионитом КУ-2ФПП в кислотной форме. Процесс идет при температуре 85—95 °С, молярном отношении аллилацетат вода 1 (3—5) и объемной скорости 0,75—1,5 При этом достигается конверсия аллилацетата около 70% при селективности около 100%. Срок службы катионита составляет 4000 ч. Полученную реакционную массу разделяют ректификацией, в том числе азеотропной, на абсо- [c.189]

Окисление ИПБ относится к реакциям, протекающим по механизму сложных цепных реакций с вырожденным разветвлением цепи [190]. Получить 100%-ю селективность по ГПК в реакции окисления ИПБ невозможно, поскольку параллельно основному продукту образуются такие побочные продукты, как диметилфенилкарбинол (ДМФК), ацетофенон (АФ), муравьиная кислота, некоторое количество пероксидных продуктов типа ди-кумилпероксида. В промышленных условиях селективность стадии окисления ИПБ по ГПК составляет 91—95% (мол.). Такая селективность обеспечивается конструктивным оформлением (окисление в одноколонном агрегате или каскаде реакторов) [A. . 509584 СССР, 1976 190], использованием оптимальных концентраций ГПК в реакционной массе (15—25%) [191] и температуры [192], применением катализаторных добавок [193]. Лучшие показатели, достигнутые в мировой практике, — селективность окисления по ГПК 95% (мол.) при концентрации основного вещества (ГПК) в реакционной массе окисления Ai20% [194]. Реакционную массу затем подвергают дистилляции под вакуумом для отгонки непрореагировавшего ИПБ, как [c.236]

Подвод же реагентов в разные точки реактора или в разные аппараты каскада способствует не только регулированию скорости химического процесса, а следовательно, и скорости выделения тепла при протекании реакций, но и повышению селективности процесса. Как правило, в разные точки подается наиболее реакционноспособный компонент. Секционирование приводит к увеличению средней движущей силы процесса за счет снижения продольного перемешивания и поэтому находит 11аибольшее применение в аппаратах смешения. Секционирование может быть выполнено в одном аппарате путем расчленения его на отдельные составные части, последовательно или параллельно соединенные между собой, либо путем разделения одного реакторного устройства на ряд самостоятельных реакторов, соединенных последовательно, т.е. на каскад реакторов меньшего объема. [c.118]

Производительность установки Халкон составляет 81 т пропиленоксида в сутки. Для обеспечения заданной производительности в реакционный узел, состоящий из каскада реакторов с мешалками, поступает сырье в мольном соотношении пропилен гидропероксид этилбензола, равном 3,5 1. Определить массовый расход циркуляционного этилбензола, массовая доля гидропероксида этилбензола в котором равна 28 %, если степень конверсии пропилена составляет 60%, а селективность по пропилеиоксиду 86%. [c.129]

Пропиленоксид получают на установке Халкон в каскаде реакторов вместимостью по 10 м . В реактор первой ступени поступают этилбензол, массовая доля гидропероксида этилбензола в котором равна 25%, и пропилен. При массовом соотношении пропилен гидропероксид этилбензола, равном 1,16 1, плотность схмеси (этилбензол 4- гидропероксид этилбензола + пропилен) равна 834 кг/м . Определить массовую производительность установки по пропилеиоксиду, если селективность по пропилеиоксиду в расчете на пропилен 57%, время реакции 0,6 ч, коэффициент заполнения реактора 0,86. [c.130]

На рис. У-9 построена зависимость селективности ф от степени превращения Ха- Верхняя кривая выражает селективность 1,1,2-трихлорэтана с нанесенными на нее опытными точками, а нижняя кривая представляет селективность смеси тетрахлорэтанов, полученную на основании графика У-8. Из рис. У-9 видно, что для получения максимального выхода 1,1,2-трихлорэтана необходимо установить реактор идеального вытеснения или периодически действующий реактор (выход определяется площадью под кривой и для Са=0,8 составляет 0,66) вместо реактора идеального смешения (выход определяется площадью прямоугольника и для д а=0,8 составляет 0,52). Каскад реакторов при соотношении площадей прямоугольников 3 2 1 дает выход 0,62. [c.269]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология