Контактный аппарат моделирование

Контактное окисление сернистого ангидрида является типичным примером гетерогенного, окислительного, экзотермического катализа. Это один из наиболее изученных каталитических синтезов. В СССР наиболее основательные работы по изучению процесса окисления сернистого ангидрида, моделированию контактных аппаратов и разработке катализаторов проведены Боресковым, Слинько и их сотрудниками [2—6]. [c.139]

Боресков и Слинько [5, 6] разработали метод математического моделирования контактных аппаратов с применением формул (У.7) и (У.8). [c.142]

При уменьшении диаметра зерен и доли свободного объема засыпаемого катализатора снижаются затраты на него и контактный аппарат, однако возрастают расходы на преодоление гидравлического сопротивления. Положение оптимума зависит от технологического режима, процесса капитальных затрат и эксплуатационных расходов. Поэтому на данном этапе моделирования оптимальные формы и размеры зерен определяют предварительно. После выбора оптимального режима, наилучшего типа реактора и выяснения срока службы катализатора оптимальные размеры и форму зерен необходимо уточнить. Однако основные выводы могут быть сделаны уже в результате моделирования процесса в одном зерне. [c.480]

Мухленов И. П., Трабер Д. Г., Моделирование гидродинамики и теплопередачи в контактных аппаратах со взвешенным слоем катализатора, в сб. Моделирование и оптимизация каталитических процессов . Изд. Наука , 1965, стр. 292. [c.575]

К настоящему времени полнее всего разработаны основы математического моделирования химических реакторов с неподвижным слоем катализатора, работающих в стационарном режиме. Прп решении таких задач, как моделирование процессов, протекающих на катализаторе с изменяющейся во времени активностью, ведение процесса в искусственно создаваемых нестационарных условиях, оптимальный пуск н остановка реактора, исследование устойчивости химических процессов, разработка системы автоматического управления и другие, важно знать динамические свойства разрабатываемого контактного аппарата. Для этого необходимо построить и исследовать математическую модель протекающего в реакторе нестационарного процесса [И]. В настоящей работе, посвященной разработке реакторов с неподвижным слоем катализатора на основе методов математического моделирования, вопросы, связанные с нестационарными процессами, будут излагаться наиболее подробно. [c.6]

Установление оптимальных условий ведения процесса-характерная задача математического моделирования, последовательность этапов которого детально разработана в работах Г. К. Борескова и М. Г. Слинько [142-144], Стратегия моделирования заключается в последовательном исследовании и анализе основных закономерностей регенерации на моделях различных уровней кинетическом, зерна и слоя катализатора, контактного аппарата, агрегата в целом. [c.63]

На основе метода математического моделирования проведена оценка влияния неоднородности типа ступенька по линейной скорости газа на качество работы и производительность сернокислотных реакторов. В качестве примера рассмотрены два реальных контактных аппарата мощностью 360 и 60 т серной кислоты в сутки. Табл, 7. Ил. 1. Библиогр. 5. [c.175]

Моделирование контактных аппаратов КС основано на общих принципах моделирования химических реакторов, которые изложены в трудах Кафарова [121], Борескова и Слинько [54, 82, 122—1241. [c.115]

Такой прием устраняет существенные недостатки контактных аппаратов с псевдоожиженным слоем катализатора. Особое значение приобретают такие преимущества, как простота моделирования аппаратов и создание агрегатов большой единичной мощности, сокращение энергетических затрат, связанных с подачей воздуха из-за снижения его расхода, испарение сырья непосредственно в реакторе, что резко облегчает съем большого количества тепла. В США весь фталевый ангидрид из нафталина получают на установках с псевдоожиженным слоем катализатора. [c.96]

При конструктивном решении контактных аппаратов для обеспечения равномерного прохождения газов и т. д. необходимо применять гидродинамическое моделирование, а для определения тепловых и диффузионных характеристик — тепловое моделирование. Это означает, что моделирование химических реакторов не сводится только к анализу математического описания. Методы физического моделирования дополняют математические при решении вопросов гидродинамики, теплопередачи и диффузии. Таким образом, полное моделирование химических реакторов должно сочетать в себе методы математического и физического моделирования. [c.15]

Математическое моделирование позволяет решить основные задачи, возникаюш ие при проектировании химических процессов, в частности — каталитических экзотермических процессов. К ним относятся определение оптимального температурного режима в контактном аппарате, выбор оптимального-состава газовой смеси на входе в реактор, расчет минимального времени контакта для обеспечения заданной степени превраш,ения, определение области устойчивости процесса и др. Моделирование позволяет уменьшить объем опытных работ и сократить сроки пуска новых объектов. Б настояш ей работе рассматривается процесс получения окиси этилена — один из типичных экзотермических процессов. При этом ставились цели разработки и проверки методов моделирования и оптимизации каталитических экзотермических процессов. [c.88]

Приведем несколько примеров моделирования отдельных узлов реакторов. Источниками неравномерного распределения газа в контактных аппаратах являются главным образом узлы ввода, смешения и вывода газов. В некоторых конструкциях ввод и вывод газа осуществляется по окружности посредством коллекторов по- yj стоянного сечения через вертикальные щели, равномерно распределенные по внутренней стенке коллектора. На рис. 3 приведена схема контактного аппарата с внутренним теплообменом. Во втором слое катализатор расположен в трубках. Ввод газа в межтрубное пространство производится через щелевой коллектор постоянного сечения. На этом же рисунке приведены результаты замера температуры в первом слое и на выходе из межтрубного пространства [c.275]

Чтобы иметь возможность проектировать контактные аппараты на основе лабораторных измерений, минуя проведение испытаний на установках промежуточного масштаба, необходимо знать математическую модель процесса, отражающую физические и химические закономерности, и условия однозначности. Математическое моделирование каталитических процессов в неподвижном слое успешно проводилось в ряде работ [1—5]. [c.285]

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ И ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В КОНТАКТНЫХ АППАРАТАХ СО ВЗВЕШЕННЫМ СЛОЕМ КАТАЛИЗАТОРА [c.292]

Таким образом, сохранение подобия структуры и гидродинамических характеристик контактного аппарата является важнейшим условием успешного моделирования процесса в псевдоожиженном слое. [c.306]

Моделирование контактного аппарата [c.6]

До сих пор рассматривались вопросы моделирования контактных аппаратов при идеальных условиях их работы - равномерное распределение потоков по всему сечению реактора, неизменные во времени условия эксплуатации. В действительности такие идеальные условия реализовать невозможно, и всегда наблюдаются те или иные отклонения, которые в условиях работы могут быть двух типов пространственные и временные. [c.210]

Модель полного смешения применяют также для технических расчетов реакторов в систе ме газ — жидкость с интенсивным раз-брызгивание.м жидкости потоком газа (аппараты типа трубы Вентури и с центробежным разбрызгиванием), а также в пенпых аппаратах небольших размеров. К режиму смешения по твердой фазе (а в определенных условиях и по газовой) относят реакторы с кипящим слоем твердого зернистого материала печи, контактные аппараты небольших разме-. ров. Модель смешения можно использовать при моделировании реакторов циклонного типа, например циклонных печей для сжигания серы и обжига сульфидных руд. [c.89]

МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНТАКТНОГО АППАРАТА [c.8]

Используя эти формулы на основе известных уравнений Борескова, описывающих кинетику процесса окисления сернистого ангидрида на ванадиевых катализаторах возможно выполнить методом математического моделирования кинетический расчёт контактных аппаратов со взвешенным слоем катализатора. [c.320]

Вопросы моделирования п расчета контактных аппаратов для окисления углеводородов выходят за пределы настоящей книги. В последнее время нача.ла развиваться новая отрас.т ь — математическое моделирование на основе лабораторного исследования кинетики процессов, не осложненных диффузией и разогревами слоя [242]. [c.137]

Таким образом, изменяя химический состав катализаторов, можно подавить побочные вредные реакции, уменьшающие избирательность нроцесса синтеза мономеров. На основании изучения кинетики и правильного моделирования (устранения диффузионных и тепловых осложнений) можно выбрать оптимальный режим проведения процесса в контактном аппарате и повысить выход целевого продукта. [c.238]

Прямое моделирование теплового режима контактного аппарата очень затруднительно и требует чрезвычайно тщательного выбора условий работы. Для того чтобы распределение температур и тепловой режим в приборе и модели были подобны, необходимы одинаковые значения критерия, выведенного в нашей работе о тепловом воспламенении [c.372]

На основе анализа устойчивости, расчета отдельных элементов контактного аппарата и определения оптимального режима реактора находится необходимое количество катализатора. После этого может составляться эскизный проект контактного аппарата. Эта работа должна проводиться одновременно с гидравлическим моделированием проектируемого аппарата и проектированием систе/лы автоматизации процесса, Па этом этапе осуществляется окончательный выбор реактора. Неравномерности смешения и распределения газа по сечению могут снизить эффективность работы реактора и вызвать пространст- [c.12]

И. П. М у X л е н о в, Д. Г. Т р а б е р. Моделирование гидродинамики и теплопередачи в контактных аппаратах со взвешенным слоем катализатора [c.355]

Расчеты показывают, что неравномерные распределения скорости потока приводят к отклонению от режима идеального вытеснения. Так, например, при параболическом распределении скорости потока для необратимой реакции первого порядка максимальное снижение степени превращения за счет неоднородности поперечного потока скорости может составлять 11% [195]. В работе [196] предложена методика оценки влияния пространственных неоднородностей на процесс и показано, что некоторые неравнв-мерности на входе в слой катализатора можно компенсировать соответствующим запасом катализатора в слое. Так, при неравномерностях температур перед последним слоем реактора окисление ЗОз в 80з/32 от +7 до —5° требуется 20%-ное увеличение количества катализатора. Но при неравномерностях более +10° ни при каком запасе катализатора нельзя достичь заданной степени превращения. В таких случаях необходима установка перед слоем хорошего смесителя и распределителя потока. Кроме того, неоднородности влияют на устойчивость процесса [192, 196]. Опыт работы и обслуживания промышленных реакторов подтверждает, что результаты моделирования процессов могут быть не-реализованы на практике при возможных отклонениях от принятого технологического режима работы реактора. Эти отклонения обусловлены пространственными неоднородностями. Так, например, при обследовании работы пятислойных контактных аппаратов, окисления ЗОа в 80 з производительностью 360 т/сут установлено что максимальная неоднородность поля температур на входе в последние два слоя достигает 25—30°, в результате чего конверсия на 0,3—0,6% оказалась ниже расчетной [197]. [c.325]

Технический прогресс в химической промышленности в значительной степени определяется разработкой новых высокоэффективных крупнотоннажных производств, усовершенствованием действующих технологических схем. Важнейший фактор, способствующий ускорению технического прогресса,— сокращение сро ков внедрения достижений пауки в производство. Последнее, в частности, определяется методами, на основании которых можно предсказать протекание физико-химических процессов в аппаратах любой конструкции и размеров. Теоретической основой и методом решения проблем, связанных с разработкой химического процесса, сооружением контактных аппаратов, определением оптимальных режимов пх работы, созданием систем автоматического управления, является метод математического моделирования, основы которого были, заложены в работах Вореско-ва [1—5], Зельдовича 16], Франк-Каменецкого [ ], Слинько [3, [c.6]

Особое значение при выборе оптимальных условий окисления этилена в промышленности, при расчете контактных аппаратов и математическом моделировании процесса имеют кинетические закономерности, которые определяют зависимость скорости реакщ-ш окисления этилеиа от температуры, давления, а также от концентрации реагентов и продуктов peaкции "" . Изучение кинетики необходимо и для выяснения механизма реакции, т. е. для установления последовательности различных превращений исходных веществ через промежуточные соединения в конечные продукты. Многочисленные исследования были посвящены определению условий окисления различных газовых смесей, как бедных, так и богатых этиленом . [c.280]

В последнее время начала развиваться иовая отрасль — математическое моделирование на основе лабораторного исследования кииетики гетерогеннокаталитических процеооов, не осложненных диффузией реагентов и разогревами каталитического слоя [353], ню В ОпрО СЫ моделировании я и расчета контактных аппаратов для окисления углеводородов выходят за рамки настоящей книги. [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология