Контактные аппараты режим

Создание промышленного реактора. При решении задач этого уровня возникает новый комплекс проблем, требующих для своего разрешения применения всего арсенала средств современного системного анализа [101. В целом гетерогенный каталитический реактор представляет собой сложную, состоящую из большого числа элементарных звеньев систему. Детальное изучение структуры внутренних связей в реакторе и выявление главных факторов, определяющих технологический режим, дают возможность построить математическую модель, отражающую наиболее существенные моменты работы реактора. Анализ математической модели реактора с применением ЭВМ (так называемый машинный эксперимент), позволяет создать оптимально действующий промышленный контактный аппарат и систему автоматического [c.14]

Математическая модель контактного аппарата, построенная на основе комплексного системного изучения внутренней структуры реактора, позволяет определить теоретический оптимальный режим и выбрать тип аппарата, в котором в производственных условиях можно наилучшим образом организовать процесс в оптимальном режиме. [c.15]

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]

Политермическими называют процессы, в которых при спокойном протекании газа тепловой эффект частично компенсируется за счет подвода или отвода тепла. Такой режим характерен для трубчатых контактных аппаратов с неподвижным катализатором. [c.70]

Рост температуры увеличивает С зо2. и соответственно снижает ДС. Однако кк повышается с ростом температуры согласно закону Аррениуса [см. ч. I, (11.92)]. Поэтому в начале процесса при низкой степени окисления ЗОд с ростом температуры скорость процесса увеличивается (см. ч. 1, рис. 16), а при приближении фактического выхода к равновесному сильнее сказывается влияние С зОз и скорость процесса с дальнейшим ростом температуры начинает снижаться. Уравнения (IV.9) — (IV.12) справедливы для аппаратов, гидродинамический режим которых близок к режиму идеального вытеснения. В частности, их с успехом применяют при технологических расчетах контактных аппаратов с фильтрующими слоями катализатора. Небольшое продольное перемешивание газа в аппарате, которое снижает ДС, учитывается в коэффициенте запаса уравнения [см. ч. I, (VII.29)] Ок = т, по кО торому рассчитывают количество катализатора. [c.130]

Примерный режим работы контактного аппарата приведен на диаграмме рис. 51. Как видно из диаграммы, промежуточные теплообменники одновременно с подогревом газа, поступающего на первую и вторую стадии контактирования, служат для охлаждения конвертированного газа между слоями с целью приближения температуры в слоях катализатора к оптимальной, соответствующей наибольшей скорости реакции. Для ванадиевых катализаторов при энергии активации = 90 кДж/моль ЗОз и протекании процесса в кинетической области [c.135]

Принимаемый режим работы четырехслойного контактного аппарата (рис. 21) [c.118]

Режим работы и производительность контактного аппарата зависит от таких параметров его как время контакта, объемная скорость газа (жидкости) и удельная производительность катализатора. [c.135]

Температурный режим в контактном аппарате, °С [c.168]

Приведенные закономерности могут быть также использованы для решения задач выбора оптимального режима действуюш их контактных аппаратов. При проектировании новых аппаратов задается конечная степень превращения и находится оптимальное распределение катализатора для действующих аппаратов по фактическим значениям степени превращения, температур и количеству загруженного катализатора вычисляются константы скорости реакции и затем находится режим, отвечающий наивысшей конечной степени превращения. В этом случае можно изменять только начальные температуры газа перед слоями катализатора. Поэтому условие максимума конечной степени превращения определяется уравнениями [c.459]

Большинство действующих сернокислотных контактных аппаратов построены по схеме с промежуточными теплообменниками. В работе [2] методом вариаций получены соотношения, определяющие оптимальный режим. [c.83]

Результаты решения представлены в табл. 5 и на рис. 4. Здесь же дан оптимальный режим контактного аппарата с промежуточными теплообменниками. Замена охлаждения реакционной смеси после первого слоя в теплообменнике разбавлением холодным газом позволяет уменьшить необходимую поверхность охлаждения, но время контакта при зтом увеличивается. [c.84]

Рис. 5. Оптимальный режим контактного аппарата с промежуточным вводом холодного воздуха

Статический режим контактного аппарата может быть удовлетворительно описан следуюш ими уравнениями в безразмерной форме (уравнения не учитывают продольный и радиальный перенос тепла и вещества) [c.139]

Автотермический контактный аппарат с внутренним теплообменом для осуществления синтеза высших спиртов наименее удачен, так как его температурный режим определяется условиями устойчивости. Указанная в таблице производительность является предельной. Аппарат плохо управляется. [c.168]

В промышленных экзотермических реакторах температурный режим обычно отличается от оптимального, вычисленного по кинетическим уравнениям, вследствие неравномерного распределения температуры в слое катализатора. Перепад температур, например, в контактных аппаратах сернокислотного производства иногда достигает 50—70° (рис. 1 и 2), а со временем возрастает до 100°. Притом каждый аппарат по температурному режиму имеет свои специфические особенности. Характер температурного поля сильно влияет на кинетические параметры и на конечные выходы. Для получения заданных выходов производственники прибегают к загрузке избытка катализатора по сравнению с вычисленным, что, однако, не приводит к заметному выравниванию температур. Неравномерность температур в слоях и специфичность режимов аппаратов крайне затрудняют оптимизацию и автоматизацию процессов, а главное, создание типовых схем оптимизации и автоматизации. [c.272]

Для четырехслойного контактного аппарата были рассчитаны оптимальный режим, необходимое время контакта, количество катализатора, гидравлическое сопротивление и далее все затраты. [c.140]

Уменьшение выхода N0 при увеличении размера зерна незначительно, хотя в стационарных условиях процесс, безусловно, протекает в диффузионной области. Отработаны также новые способы розжига НК и вывод контактных аппаратов иа стационарный режим работы в безопасных и благо- [c.45]

Очистка отработанных газов от примесей SO2 и50 осуществляется в абсорберах 37, и электрофильтре. 39. При пуске установки газ после контактного аппарата проходит сначала через абсорбер сернокислотной очистки, где абсорбируется SO3, а затем через абсорбер щелочной очистки, где поглощается SO2. При выводе установки на реЖИМ сульфирования очистка от примесей SO2 и SO3 осуществляется только в абсорбере 38 и электрофильтре 39. Раствор щелочи после абсорбера поступает в емкость 42, откуда насосом 43 его подают дпя нейтрализации алкилбензолсульфокислоты, [c.61]

В работе [15] рассмотрены недостатки трубчатых реакторов, обоснована целесообразность использования реакторов полочного типа и представлены результаты испытаний полочного контактного аппарата с промежуточными теплообменниками. Расход катализатора снижен до 120 кг против 1200 кг, выход на режим через 3—4 ч, возможна автоматизация. [c.111]

Тепловой режим контактных аппаратов [c.420]

В литературе рассмотрение вопроса о разогреве контактных аппаратов можно найти в работах Дамкелера [11]. Этот автор не замечает, однако, даже того фундаментального обстоятельства, что не всегда возможен стационарный тепловой режим, отвечающий протеканию реакции в кинетической области. Он ограничивается тем, что принимает распределение температур по сечению за параболическое и вычисляет максимальный разогрев в центре. Если задаться малым значением этого разогрева, то получится требование малых размеров аппарата или высокой теплопроводности контактной массы, аналогичное нашему. Но то, что-при увеличении размеров аппарата должен произойти срыв режима, скачкообразный переход сразу к очень большим разогревам и диффузионной области, остается автору совершенно неведомым хотя именно это и наблюдается на практике. [c.422]

Из печи газовая смесь, состоящая из сернистого газа, водяных паров, кислорода и инертных газов, с температурой 1100 С поступает в котел-утили-лизатор, где охлаждается до 450—470 °С, и поступает в контактный аппарат, в котором происходит окисление сернистого ангидрида в серный на трех слоях ванадиевой контактной массы Примерный режим контактирования по слоям-следующий [c.290]

В связи с резким увеличением масштаба производства серной кислоты необходима изыскать пути интенсификации процесса. Наряду с созданием новых катализаторов основным путем интенсификации процесса является повышение концентрации двуокиси серы в перерабатываемых газах. Но при увеличении концентрации 80г в сернистых газах уменьшается содержание кислорода в них и, как следствие, скорость реакции. Поэтому возникает необходимость обогащения реакционной смеси кислородом в процессе контактирования. Это можно сделать, например, охлаждением реакционной смеси мекду слоями катализатора путем ввода холодного воздуха. Естественно, при этом возникает задача выбора оптимальной технологической схемы контактного аппарата, которая должна обладать максимальной интенсивностью процесса, минимальным гидравлическим сопротивлением, минималь -ной поверхностью теплообменника и небольшим разбавлением реакционной смеси. Кроме того, такая технологическая схеиа должна быть легко регулируемой, а ее технологический режим устойчивым при возможных колебаниях условий эксплуатации. [c.180]

Как видно из таблицы, наиболее рациональной схемой контактного аппарата, перерабатывающего газы от обжига колчедана, является схема пятислойного контактного аппарата, имеющего ввод холодного воздуха после 1,3 и 4 слоев катализатора и один промежуточный теплообменник после 2-го слоя (рис.2). При этом начальная концентрация ЗОг составляет 12%. Оптимальный режим такой технологической схемы контактного аппарата приведен в таб -лице 3. [c.187]

Построение переходных процессов в контактном аппарате, режим которого описан уравнениями (13), производилось приближенно графоаналитически по методу Д. А. Башкирова [5]. Шаг построения принят Т=5 мин. Полученные кривые нанесены на рис. 3, 4 и 5. [c.274]

В аппаратах с внутренним те1 лообменом 1еобходпм 51. л те Ло-вон режим поддерживается теплообмен ) мп элементами, раеноло-жеин 5 ми непосредственно в слое катализатора. Контактные аппараты с внутренним теплообменом делают в виде кожухотрубчатых теплообменников с размещением катализатора как в трубках, так и в межтрубном пространстве или в виде пластинчатых теплообменников. Объем трубок значительно мепьп. е межтрубного пространства. Прн размещении катализатора., в трубках уменьшается [c.204]

Сырьем для прямого окисления этилена в окись служит этилен с концентрацией не менее 95% [116]. Нежелательно присутствие в этилене больших количеств тяжелых углеводородов, так как в условиях процесса они легко окисляются до СОа и НаО, а выделяющееся тепло нарушает режим работы контактного аппарата. Присутствие ацетилена, сернистых. соединений и диолефинов (кансдого не более 0,001%) также следует ограничтать, так как они отравляют катализатор и образуют взрывоопасные смеси с кислородом. [c.173]

Большое влияние на режим работы контактного аппарата оказывает реакция полного окисления этилена, тепловой эффект которой почти в 10 раз больше теплового эффекта основной реакции. Для замедления реакции полного окисления к исходному сырью добавляют такие ингибиторы, как тетраэтилсвинец, дибромэтан, бензол, этанол, хлордифенил, хлорполифенил, этиленхлоргидрин, а при работе в кипящем слое используют твердые галогенпроизводные. [c.173]

Реакторы этого типа используются главнь / образом при работе с катализаторами, быстро тер иощими свою активность. Однако в некоторых установках катализатор остается в реакторе в течение всего времени в виде псевдоожиженного стационарного слоя. Такой режим используется при проведении реакций, сопровождающихся интенсивным выделением тепла, например при каталитическом окислении. Преимущество этого метода заключается в том, что интенсивное перемешивание частиц препятствует образованию участков местного перегрева ("горячих точек") и позволяет поддерживать постоянную (+20С) температуру по всему объему слоя. Отвод тепла осуществляется Б ряде случаев охладительными устройствами контактного аппарата. [c.20]

Чтобы с успехом перерабатывать богатые олефинами газы г устранить нежелательные повышения температуры и местные перегревы катализатора, приводящие в результате отложений сажи к быстрой его деЕ активации, перед входом в контактный аппарат к исходному сырью примешивают некоторое количество газов стабилизации полимер-бензина, которые бедны олефинами. Этим самым содержание олефинов в исходном газа понижают в среднем с 38% до 28—30%. Полученная смесь газов проходит при 205 серию контактных аппаратов для полимеризации и отсюда попадает через конденсатор в приемник, из которого избыточный газ выпус ают через вентиль, регулирующий давление. Затем полимер-бензин стабилизируют нод таким высоким давлением, чтобы часть газов стабилизации <5ез всякого дополнительного компримирования можно было использовать длразбавления исходного сырья перед вводом в контактный аппарат. Оста1 ьнос количество газов стабилизации передают в топливную сеть или используют для других целей. Давление во всей установке поддерживают постоянным при помощи регулирующего вентиля гса приемнике жидких продуктов полимеризации, находящемся после конденсатора. Режим процесса полимеризации можно варьировать в широких пределах. Ни в коем случае не следует его ограничивать жесткими рамками, наоборот, нужно иметь возможность, не изменяя схемы, приноравливать процесс к любым г онкретным условиям. На описанной выше установке [54] производят полимер-бензин из смеси углеводородов Сд-64, полученной с установки каталитического крекинга и имеющей следующий состав (в % мол.) [c.307]

Режим работы контактного аппарата с двойным контактированием ироизводительпоетью 1000 т/сут моногидрата при концентрации 8,57о SO2 в газе, полученном обжигом колчедана [c.42]

Реакторы гетерогенного катализа, особенно контактные аппараты, в которых реагируют газы на твердых катализаторах, весьма разнообразны. Контактные аппараты должны ра- / ботать непрерывно, обладать высокой интенсивностью, обеспечи- г вать режим процесса, близкий к оптимальному, в особенности оптимальный температурный режим, должны иметь минимальное гидравлическое сопротивление, простую конструкцию и легко обслуживаться. [c.235]

Контактные аппараты поверхностного контак-т а применяются реже, чем аппараты с фильтрующим или взвешенным слоем катализатора. При поверхностном контакте активная поверхность катализатора невелика. Поэтому aппaJ)aты такого типа целесообразно применять лишь для быстрых экзотермических реакций на высокоактивном катализаторе, обеспечивающем выход, близкий к теоретическому. При этих условиях в контактном аппарате не требуется размещать большие количества катализатора. Принципиальная схема контактного аппарата с катализатором в виде сеток показана на рис. 102. В корпусе аппарата горизонтально укреплены одна над другой несколько сеток (пакет сеток), изготовленных из активного для данной реакции металла или сплава. Подогрев газа до температуры зажигания производится главным образом в самом аппарате за счет теплоты излучения раскаленных сеток. Время соприкосновения газа с поверхностью сеток составляет тысячные — десятитысячные доли секунды. Такие аппараты просты по устройству и высокопроизводительны. Они применяются для окисления аммиака на платино-палладиево-родиевых сетках, для синтеза ацетона из изопропилового спирта на серебряных сетках, для конверсии метанола на медных или серебряных сетках и т. п. Эти же процессы с применением других менее активных, но более дешевых катализаторов проводят в аппаратах с фильтрующим или взвешенным слоем катализатора. В некоторых случаях, чтобы совместить катализ и нагрев газовой смеси, катализатор наносят на стенки теплообменных труб. [c.236]

Аппараты со взвешенным (кипящим, псевдоожи-женным) слоем катализатора применяют взамен аппаратов с фильтрующим слоем. Принцип взвешенного слоя устраняет перечисленные недостатки и позволяет значительно упростить конструкцию контактных аппаратов. В аппаратах со взвешенным слоем применяется обычно мелкозернистый катализатор с диаметром частиц 0,1—2 мм. Взвешенный слой мелких частиц катализатора образуется в газовом (или жидком) потоке реагирующих веществ. Для этого газ пропускают снизу вверх через решетку, на которой находится катализатор, с такой скоростью, чтобы частицы катализатора пришли в движение и весь слой перешел из неподвижного во взвешенное состояние. Во взвешенном слое зерна катализатора передвигаются во всех направлениях, совершая линейное и вихревые движения, в результате ускоряется диффузия реагентов из ядра, потока к частицам катализатора. Внешний вид слоя напоминает кипящую жидкость. Он также пронизан пузырями газа, откуда и произошло название кипящий слой. Взвешенный слой обладает свойством текучести подобно жидкости. По степени перемешивания твердой фазы взвешенный слой в аппаратах малых размеров может приблил<ать-ся к модели полного перемешивания. Температурный режим в каталитических реакторах с кипящим слоем катализатора — изотермический. [c.245]

Можно выделить случаи работы контактных аппаратов в режиме испарительного охлаждения полное испарение оро-аяающей жидкости (ф=1), частичное испа- рение орошающей жидкости и относительно минимальное испарение орошающей жидкости. Последний случай характерен для контактных теплообменников, режим работы которых связан с достаточно большим удельным орошением. Согласно рис. 3.8 относительно минимальное испарение (ф 0,05) наблюдается при 0,4 л/м . К таким аппаратам можно отплести практически все контактные тепло- обменники, в которых поверхность теплообмена представляет собой поверхность пузырей или пленку жидкости — тарельчатый скруббер, аппарат с подвижной насадкой, насадочный скруббер и др. [c.85]

Расчет темггературного режим контактного аппарата, т. е. для ре струкция аппарата и система тенл( тимальном температурном диапазон активности катализатора в начале К катализаторным коробкам 1 высокие требования, чем для синте должна протекать в более узком тем режима этого процесса, особенно в к быстрому развитию реакции ме [c.453]

Повышение давления позволяет понизить температуру процесса. Устойчивый температурный режим в контактном аппарате легче поддерживать при разбавлении реакционной смеси азотом или каким-либо углеводородом, инертным в условиях процесса. Тепло, выделяющееся при окислении углеводородов, передается через стенку реактора теплоносителю, которым обычно является расплав солей. Газовая смесь из реактора поступает в холодильник и далее в скруббер, заполненный разбавленным водным раствором карбоната натрия. Здесь происходит поглощение окиси пропилена и других продуктов реакции. Газовая смесь, содержащая неирореагировавшие углеводороды и кислород, компрессором возвращается в реактор. К рециркулируемой реакционной смеси добавляют пропан-пропиленовую смесь и кислород. [c.198]

Как следует из условия (10), оптимальный режим (/-го слоя катализатора зависит от режима работы последующих слоев катализатора. йетодика расчета оптимальных режимов контактных аппаратов с различной технологической схемой описана в работе [4]. [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология