Контактный аппарат устойчивость

При восстановлении нитробензола, последний из резервуара проходит через экстрактор, где извлекает анилин из воды, образующейся при реакции, и попадает в испаритель. Пары нитробензола смешиваются с водородом и проходят в контактный аппарат, содержащий медный катализатор. Температура гидрирования 200—300°С и давление 0,15—0,20 МПа, Для отвода тепла реакции применяется большой избыток водорода — 50 моль на 1 моль нитробензола, возвращаемого в процесс после отделения продуктов реакции. Выход анилина почти количественный. Парофазное гидрирование эффективно в случаях, когда исходное нитросоединение достаточно устойчиво при высокой температуре, например в случае получения толуидинов из нитротолуолов. [c.302]

С л и н ь к о М. Г., Бесков В. С., Скоморохов В, Б., Устойчивость контактных аппаратов с внутренним теплообменом, Хи.м. пром., № 9, 64 (1963). [c.177]

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]

Слинько М. Г., Матрос Ю. Ш. и др.. Численный расчет режимов и устойчивости контактных аппаратов, в сб. Управляемые системы , вып. 2, Новосибирск, 1969, стр. 100—109. [c.186]

Точность реализации оптимального режима зависит от внутренних свойств контактного аппарата и характера внешних возмущений, неизбежных на производстве. Внутренние свойства реактора определяются параметрической чувствительностью температурных и концентрационных полей в слое катализатора к внешним воздействиям, устойчивостью стационарных режимов, запасом устойчивости, интенсивностью изменения активности катализатора во времени, наличием различного рода пространственных неоднородностей, динамическими характеристиками и т. п. [c.15]

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]

Приведенные в работах [62, 63] условия устойчивости для различных технологических схем элементов контактных аппаратов содержат производные от температуры газового потока после первого (или второго) слоя катализатора. Другими словами, на этапе расчета контактного аппарата (замкнутой схемы) требуется вычисление производных от некоторых промежуточных переменных для проверки условий устойчивости. Если же для решения задачи оптимизации применяются методы первого порядка, возникает необходимость в расчете вторых производных от указанных переменных, что серьезно усложняет процесс поиска оптимального решения. [c.183]

Наконец, следует отметить, что в реальных условиях устойчивость режима контактного узла достигается путем определенного увеличения объема контактной массы в слоях контактного аппарата. Тем самым создается, так называемый, запас катализатора, причем условия неустойчивости процесса, о которых говорилось ранее, оказываются заведомо невыполненными [86]. Устойчивый ход процесса окисления зависит, главным образом, от величины запаса катализатора в первых двух слоях контактного аппарата и связан с поддержанием в этих слоях определенного режима контактирования, при котором значения степеней превращения диоксида серы в триоксид на выходе каждого из них оказываются практически равновесными. В этом случае условие устойчивости процесса может быть учтено в алгоритме оптимизации как ограничение на величину (коэффициент) запаса катализатора в данном слое, значения которой не могут быть менее заданной. Введем время контакта в слое — отношение объема контактной массы к объемной скорости газового потока через слой. Тогда коэффициент запаса слоя можно представить в виде [c.148]

В результате исследования [561 было показано, что аппарат устойчиво работал при изменении скорости газа в кольцевом сечении между цилиндром-распределителем и цилиндром-сепаратором Wx = 1,8 -f-7,7 м/сек. Нагрузка по жидкости изменялась в пределах 0,84 — 8,33 кг/м -сек. При этом унос жидкости не наблюдался. Потеря напора не превосходит потери напора барботажных аппаратов. Объемный коэффициент массопередачи в 5—6 раз выше объемных коэффициентов массопередачи насадочных колонн. Описанное контактное устройство имеет существенное преимущество перед аппаратом Киршбаума и Штора, так как в нем достигается вращательное движение потока пара, способствующее усилению массообмена. [c.140]

Аппаратурное оформление схемы, обеспечивается использованием стандартных выпарных аппаратов, изготовленных из коррозионно устойчивого материала. В целях защиты контактного аппарата от ин-88 [c.88]

Для прямоточного и противоточного контактного аппарата с простыми теплообменными трубками и для аппарата с двойными теплообменными трубками условия устойчивости имеют соответственно следующий вид [c.9]

Таким образом, нри исследовании квазигомогенной модели неподвижного слоя катализатора определяются условия устойчивости по радиусу и максимальный диаметр трубок в контактных аппаратах. При выбранном диаметре трубок расчет промышленных контактных аппаратов можно вести без учета радиальных и продольных диффузионных потоков, т. е. использовать математическую модель аппарата идеального вытеснения. [c.67]

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]

Целями настоящей работы являются анализ устойчивости работы аппаратов с внутренним теплообменом в синтезе высших спиртов из конвертированного природного газа по методу, разработанному в Институте нефтехимического синтеза АН СССР, и обоснование выбора оптимальной схемы контактного аппарата для данного процесса. [c.156]

Устойчивость контактного аппарата с внутренним теплообменом [c.157]

Анализ на устойчивость можно провести иначе. Из системы урав -нений (2), описывающих процесс, рассмотрим первые два, так как третье уравнение не влияет на их решение. Для анализа на устойчивость напишем уравнения, характеризующие нестационарное состояние контактного аппарата [c.158]

Таким образом, граница устойчивости контактного аппарата с внутренним теплообменом определяется равенством (12) и зависит от двух [c.159]

Рис. 2. Границы устойчивости контактного аппарата с внутренним теплообменом

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]

УСТОЙЧИВОСТЬ радиальной СВОБОДНОЙ ЖИДКОЙ ПЛЕНКИ В КОНТАКТНЫХ АППАРАТАХ (Московский институт химического машиностроения) [c.197]

При пуске узла получения ди- и триоксида серы прогревают и просушивают печь для сжигания серы и контактный аппарат, разжигают запальник печи подают дозирующим насосом расплавленную серу в печь. Убедившись в устойчивом горении серы в печи, запальник тушат. Включают воздушный вентилятор и подают воздух на охлаждение в теплообменники, контактный аппарат. [c.260]

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]

В последнее время условия устойчивости стационарных режимов в контактных аппаратах изучаются многими исследователями. Исследованию стационарных режимов в случае реакторов идеального смешения для гомогенных процессов посвящены работы [1—3], для процессов со слоем катализатора идеального смешения — работы [4—7]. Устойчивость контакт- [c.101]

В настоящей работе рассматривается устойчивость стационарного режима экзотермического гетерогенного процесса в контактном аппарате с идеальным перемешиванием газовой смеси в свободном объеме аппарата, т. е. принимается, что процессы тепло- и массообмена в реакторе характеризуются сосредоточенными параметрами. Для составления математической модели такого процесса вводится ряд допущений, которые даются ниже. [c.102]

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]

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]

Устойчивость контактные аппаратов. [c.142]

Определенный оптимальный химический состав твердого катализатора является обязательным, но недостаточным условием высокой каталитической активности. Необходимо создать довольно развитую внутреннюю поверхность твердого катализатора и определенную пористую структуру, облегчающую доступ реагирующих веществ к этой поверхности. Такая структура должна обладать определенной механической прочностью и устойчивостью в условиях работы контактных аппаратов. [c.15]

Требования эти связаны обычно друг с другом и не являются абсолютными, а определяются уровнем техники и экономики. Например, повышение механической прочности достигается иногда в ущерб производительности путем повышения давления при таб-летировании, или спекании таблеток уровень требований к механической прочности определяется устройством контактного аппарата, устойчивость к ядам зависит от глубины очистки газовой смеси, стоимость — от общего развития техники и т. п. [c.158]

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

Бесков Г. К., С л и н ь к о Л 1. Г., Б е с к о в В. С., Количество катализатора, устойчивость п параметрическая чувствительность в контактных аппаратах окисления двуокпсп серы. Хим. пром., № 3, 13 (1968). [c.183]

Рассмотрены вопросы устойчивости и автотермичности реакторов, расчета оптимальных режимов. В качестве примеров для изучения взяты реакторы с неподвижным слоем, прежде всего реакторы для синтеза аммиака и окисления двуокиси серы, играющие наиболее важную роль в химической промышленности. Приведены также расчеты реакторов с псевдоожиженным слоем (основы теории псевдоожил ення являются предметом ряда специальных монографий и здесь не излагаются). Из контактных аппаратов других типов приведены колонны Кёлбела с катализатором, суспендированным в жидкости. В книге не рассматривались реакции, осуществляющиеся в жидкой фазе с взвешенным в ней катализатором. В конце книги кратко излагаются вопросы оптимизации реакторов, а также применения электронно-вычислительных и аналоговых машин. [c.10]

Множественность стационарных состояний. Важнейшая проблема оптимальной организации функционирования промышленного каталитхгческого процесса связана с множественностью-стационарных состояний, в которых может работать контактный аппарат. Проблема множественности состоит в том, что в окрестности различных стационарных состояний контактный аппарат,, как динамическая система, может вести себя по-разному. Точность прогноза поведения реактора в окрестности того или иного стационарного состояния определяется достоверностью математической модели реактора, описывающей совокупность химических, диффузионных, тепломассообменных и гидродинамических явлений в рабочем объел1е технологического аппарата. При этом одни стационарные состояния могут быть устойчивыми (установившиеся режимы, устойчивые предельные циклы), другие — неустойчивыми, чреватыми нарушениями технологических режимов п возникновением аварийных ситуаций. Границы устойчивых стационарных режимов определяются совокупностью значений параметров математической модели нестационарного процесса, при которых происходит срыв с одного устойчивого режима на другой. [c.17]

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]

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]

Боресков Г.К., Слинько М.Г., Бесков B. . Количество катализатора, устойчивость и параметрическая чувствителькость в контактных аппаратах окисления двуокиси серы. - Хим. пр.м-сть, 1968" [c.72]

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]

Одним из лучших катализаторов в этом случае является железо с добавками небольших количеств окислов калия и алюминия, которые повышают активность и устойчивость катализатора в работе. Существуют различные методы приготовления промышленного катализатора синтеза аммиака. По одному из методов железо вместе с добавками плавят и окисляют в струе кислорода. По другому плавят железную руду (магнетит) с добавками. Приготовленную любым из методов массу дробят, просеивают и полученные зерна (гранулы) загружают в контактный аппарат для синтеза аммиака. В этом аппарате сначала происходит восстановление катализатора азотноводородной смесью, а далее синтез аммиака. Перед тем как открыть доступ в контактный аппарат, смесь азота и водорода тщательно очищают, чтобы избежать отравления катализатора. Процесс синтеза аммиака осуществляет-затуре 450—550° С и высоком давлении (200- [c.27]

В промышленном масштабе формальдегид получают ло непрерывному методу Е. И. Орлова пропусканием смеси воздуха п метанола, нагретой до 650 нал раскаленным серебром. Газовую смесь, содержащую избыток метанола, пропускают в контактный аппарат, где происходит образование смеси формальдегида, воды, водорода, окнси и двуокиси углерода, метана, ме1анола и азота. Нз этой смеси по охлаждении поглощают водой формальдегид и мегацол насыщение ведут до 38—40"о-ного содержания газообразного формальдегида. Кроме формальдегида, формалин обычно содержит муравьиную кислоту и 10—12% метанола, который способствует сохране-нпю устойчивое и препарата, препятствуя его полимеризации. [c.142]

В — ири т. кип. в растворах С2Н5ОН любых концентраций. И — перегонные емкости, трубопроводы для всех видов спирта из мелассы, растворов сульфидных отходов, картофеля, зерновых продуктов и др., чаны для брожения, контактные аппараты для производства альдегида из сиирта и воздуха. Добавка 0,03% аминов (анилина триэтанол-амина) в содержащее сиирт горючее повышает коррозионную устойчивость меди. [c.509]

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]

Предварительный подогрев колонны синтеза осуществляется с помощью выносного газового подогревателя. Подогретый газ или, как его называют, горячий байпас поступает в период разогрева через отверстие 16 в нижне головке колонны. Регулировка температуры реакции достигается изменением количества основного газа, поступающего в верх аппарата, и байпасного, — подаваемого помимо теплообменника. Благодаря наличию такой регулировки, а также применению в катализаторной коробке двойных теплсюбменных трубок, контактный аппарат удовлетворителен в отношении технологического режима (устойчивость температуры реакции, полнота использования катализатора и т. д.). [c.54]

Процесс в слое идеального вытеснения (после изучения процесса по уравнениям типа (I) (3) и выбора соответствующих условий протекания процесса в неподвижном сдое катализатора дальнейшее изучение процесса и расчет контактных аппаратов - оптимизация, определение устойчивости, парамет] чвской чувствительности и т.д. - проводятся по описанным ниже уравнениям) [c.496]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология