Реактор проточно-циркуляционные

TOB алюминия и железа [199] в компактном виде, т. е. без носителя, обеспечивало лишь невысокую селективность образования формальдегида (7—9% при 650 °С). В свете этих результатов несколько неожиданно выглядит весьма высокая селективность нанесенного алюмосиликатного катализатора [196]. Исходный алюмосиликат, содержавший 0,3—0,4% оксида алюминия, был пропитан раствором ортофосфорной кислоты, после чего кислота нейтрализовалась гидроксидом железа(П1). Обработанный таким образом в осадке ортофосфат железа (1И) катализатор имел удельную поверхность 28,3 м /г. Образец катализатора помещали в реактор проточно-циркуляционной установки с высотой слоя 25 мм. Метан окислялся кислородом при отношении 2 1. При 650 °С, объемной скорости подачи сырья 250 и скорости циркуляции 170 л/ч селективность по формальдегиду достигла 65,3%. Селективность на уровне 30—40% в этих же условиях показали образцы катализаторов с другими способами нанесения ортофосфата железа (1П). Представляет несомненный интерес продолжение испытаний катализаторов данного типа в условиях, приближенных к производственным. [c.71]

Кинетические исследования были проведены в безградиентном реакторе проточно-циркуляционным методом. Использовался ванадиевый высокотемпературный катализатор, нанесенный на непористый носитель. Кинетика была изучена в интервале степеней превраще -ния 0,17-0,85, температур 380-460°С и концентраций о-ксилола [c.157]

Рис. 40. Реактор проточно-циркуляционной системы при высоких давлениях по И. П. Сидорову [1096]

Такие исследования могут быть успешно проведены в реакторе проточно-циркуляционного типа, используя описанный выше метод нахождения оценок показателей степени для моделей степенной формы (гл. II, 3). Для этого следует определить все эффективные порядки (показатели степени) по реагентам, например, при одних и тех же значениях начальных концентраций реагентов, вводимых в цикл реактора для различных значений условного времени контакта, температуры или любого другого параметра, влияющего на величину Z и т. п. [c.93]

Если реакция проводится в реакторе дифференциального типа (проточно — циркуляционном или в аппарате с псевдоожиженным слоем), то ее скорость определяется как [c.20]

Исследовано влияние давления водорода (в интервале 1—4,9 МПа) на скорость превращения н-гептана в присутствии Pt/A Oa при 490 °С [137]. При этом показано, что порядок реакции ароматизации по водороду при повышении давления стремится в пределе к —2,0. Теми же авторами [138] в безградиентном проточно-циркуляционном реакторе подробно изучена кинетика превращений н-гептана и циклогексана на ряде алюмоплатиновых катализаторов в условиях риформинга (460—520 °С, 1—6,9 МПа) в кинетической области, а также в условиях диффузионного торможения в порах. [c.236]

Безградиентные реакторы — проточные аппараты полного смешения, которое обеспечивается мешалками или циркуляционными контурами. В указанных аппаратах концентрации реагентов одинаковы по всему объему. Поэтому скорость процесса определяется как количество вещества, прореагировавшего в единицу времени в единице объема реактора. [c.35]

ИЗОМЕРИЗАЦИЯ В ПРОТОЧНО-ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ ИЛИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ РЕАКТОРАХ ПРИ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ [c.26]

Если изомеризация проводится в проточно-циркуляционном или дифференциальном реакторе, величины м), и Сг измеряются в ходе эксперимента, цель которого — установить константу скорости кц. [c.26]

Г. К. Боресковым и М. Г. Слинько [3] описан метод осуществления масштабного перехода химических процессов с использованием дифференциального математического описания. Этот метод заключается в изучении скорости химического процесса в проточно-циркуляционном дифференциальном реакторе, составлении математического описания собственно химического процесса, усложнении этого описания для учета воздействия на химический процесс физических процессов транспорта вещества и тепла [c.135]

Многочисленные методы исследования кинетики гетерогеннокаталитических реакций могут быть разделены на несколько групп, некоторые из них взаимно перекрываются. Прежде всего, различают динамические и статические методы, в зависимости от того, является ли реактор проточным или нет. В свою очередь, динамические методы могут быть проточными и проточно-циркуляционными. Другим важным принципом классификации кинетических методов исследования является математическая характеристика величин, получаемых в результате эксперимента. Если при проведении опыта непосредственно определяется скорость реакции, метод называют дифференциальным, если же определяется количество вещества, прореагировавшего за какой-то период времени или на каком-то участке реактора, то метод называют интегральным (поскольку полученные величины являются интегралом от скорости реакции по времени или длине слоя катализатора). Наконец, в зависимости от постоянства температуры опыта или вдоль слоя катализатора различают изотермические и неизотермические эксперименты. [c.401]

Особую разновидность проточных реакторов представляют собой дифференциальные проточно-циркуляционные установки, в которых поток в реакторе перемешивается или часть потока циркулирует по контуру, включающему в себя реактор и циркуляционный насос. [c.402]

Такие типы реакторов часто называют безградиентными. По сути, как указывалось, они являются реакторами идеального смешения или приближаются к ним. С конструктивной точки зрения, кинетические установки с безградиентными реакторами делятся на две основные группы проточные циркуляционные и проточные смешения. Кроме того, конструкция каждой группы установок зависит от назначения для работы под обычным или повышенным давлением. [c.409]

Из проточных реакторов смешения широкое распространение получили реакторы конструкции Корнейчука [12, 17]. В простейшем варианте этого реактора (без циркуляционного насоса) перемешивание газов и поддержание изотермического режима осуществляется возвратно-поступательным движением поршня. Более совершенным оказывается реактор с внутренней циркуляцией (рис. Х.7). [c.410]

Все изложенные варианты безградиентных проточно-циркуляционных и проточных реакторов обладают преимуществами в отношении исключения диффузионных, теплообменных и гидравлических помех, которые были перечислены для статических циркуляционных установок. Все эти реакторы, что весьма существенно, работают в условиях стационарного состояния катализатора. Общий их недостаток — необходимость применения дозирующих устройств и относительно большая длительность эксперимента. [c.413]

Проточно-циркуляционная установка. В задачах, помещенных в конце данной главы, предлагаются различные модификации обычных дифференциального и интегрального реакторов, которые можно использовать для получения кинетических данных. Одна экспериментальная схема, приведенная на рис. Х1У-13, заслуживает специаль-- [c.430]

Рис. Х1У-13. Схема проточно-циркуляционного метода. При высоких скоростях циркуляции слой катализатора соответствует реактору идеального смешения

Для установления истинной активности при данных режимных условиях наиболее правильно применять реакторы одного из апробированных на практике видов диф ренциальные — проточно-циркуляционные, проточные с внутренней циркуляцией или с виброкипящим слоем [1], интегральные — проточные трубчатые с промежуточным отбором проб или статические с внутренней циркуляцией 12]. [c.361]

Проточно-циркуляционные установки и статические установки с внутренней циркуляцией состоят из реактора (цилиндрической емкости) и циркуляционного насоса (обычно поршневого, бессальникового, с внешним магнитным приводом соленоидного типа). Реактор и насос объединены циркуляционным парогазовым контуром, в который могут быть включены подогревательные, охлаждающие и пробоотборные устройства. Разница между проточными и статическими установками заключается в следующем. В проточно-циркуляционных установках реагенты подаются дозирующими устройствами непрерывно, а продукты отводятся также непрерывно и поступают на анализ. В статических установках с внутренней циркуляцией ввод сырья осуществляется единовременно и в ходе опыта из системы периодически отбираются пробы на анализ (в количествах менее 1% от общей массы веществ в установке). [c.362]

Заканчивая краткое рассмотрение общих сведений по прикладной макрокинетике сложных гидрогенизационных процессов в нефтепереработке, нужно еще раз подчеркнуть особые трудности макрокинетического анализа сложных модификаций жидкофазного гидрокрекинга с плавающими порошкообразными катализаторами. Вследствие исключительной трудности четкого математического описания и расчета жидкофазных гидрогенизационных процессов на основе результатов лабораторных (или пилотных) исследований ранее использовали эмпирические переходные коэффициенты от лабораторных (пилотных) масштабов работ к заводским [4, 90]. В последнее время [22, 24, 91—93] кинетику химических процессов, осложненных в заводских реакторах наличием диффузии и теплопередачи, начали изучать с применением математических методов [33, 91—93], Такое математическое моделирование пока, к сожалению, практически применимо лишь для простейших процессов типа сернокислотного катализа. Исследования кинетики необходимо проводить в строго определенных условиях, полностью исключающих влияние гидродинамических факторов и гарантирующих изотермичность процесса. Такие условия обеспечиваются, наприме >, при применении проточно-циркуляционного метода [94]. Довольно точные данные о кинетике в некоторых случаях можно получить и по более простой методике при частичном разбавлении исходного сырья продуктами реакции [61, 71] однако полная изотермичность зоны катализа при этом не гарантируется. [c.163]

Исследование и разработка кинетических уравнений гетерогенных каталитических процессов. В большинстве случаев эксперимент проводится в проточно-циркуляционном реакторе, а иногда — также в проточном (интегральном) изотермическом реакторе. [c.128]

Рассмотрим вначале случай проведения изотермического эксперимента в проточно-циркуляционном реакторе. Обычно на [c.128]

Последовательность работ при составлении кинетических уравнений можно выразить с помощью схемы (рис. 27). Методы исследования и обработки указанных уравнений существенно зависят от того, на каких установках получены экспериментальные данные. В большинстве случаев кинетический эксперимент проводят в проточно-циркуляционном реакторе Однако иногда этот эксперимент выполняют в интегральном изотермическом реакторе. [c.84]

Рассмотрим вначале блок-схему (см. рис. 27) применительно к эксперименту, проводимому в проточно-циркуляционном, реакторе (этап 1). В этом случае на опытной установке получают для ряда концентраций х. 1 = . ....д) реагирующих ве- [c.84]

Вычисление производных функций а для экспериментальных данных, полученных на проточно-циркуляционном реакторе. В данном случае задача заключается в вычислении производных (111,52) и (111,53) функции о, определяемой формулой (111,47) 2. [c.88]

Кинетику процесса обычно изучают в безградиентных проточно-циркуляционных установках и реакторах интегрального типа. [c.318]

Расчет каталитического процесса требует знания кинетики химического превращения, не осложненного процессами переноса тепла и вещества. Проточно-циркуляционный метод изучения кинетики является наилучшим для достижения этой цели. Проскок пузырей при исследовании этим методом кинетики в псевдоожиженном слое никак не может повлиять на точность кинетического уравнения. Кратность циркуляции в системе настолько высока, что любая молекула практически находится в контакте с катализатором одинаковое время. Однако наличие застойной зоны в лабораторном реакторе может привести к заниженным значениям константы скорости, поскольку в этой зоне катализатор не перемешивается и по существу представляет собой зерно большого размера. [c.351]

Режим идеального смешения можно создать в проточно-циркуляционном (безградиентном) реакторе (рис. 1.7, г), в котором также устанавливается стационарное состояние катализатора. Вследствие интенсивной циркуляции реагентов во много раз возрастает подача исходной смеси в слой катализатора концентрации в слое изменяются мало. Поэтому подаваемые реагенты превращаются при практически одинаковой концентрации в слое, что позволяет непосредственно определять скорости превращения по изменению концентрации между входящим в реактор и выходящим потоками [c.19]

В работе [43] приведена более подробная оценка систематической ошибки при измерении скорости реакции проточно-циркуляционным методом учтено изменение объема реакционной смеси и градиента температур в слое А Т из-за конечного изменения концентрации от с до Свых. Метод оценки аналогичен предыдущему, т,е, принято, о реакция протекает при средних концентрациях с и температуре Т = = Гн + А Г/2 (Г - температура на входе в реактор). Выражения для [c.20]

Из анализа точности измерений активности катализатора очевидны довольно жесткие требования к интенсивности при высоких степенях превращения и производительности циркуляционного насоса. В то же время в проточно-циркуляционном реакторе систематическую ошибку можно оценить, что очень затруднительно в других безградиентных реакторах. В последнем случае необходимы специальные метрологические исследования. [c.21]

Катализаторы окисления ЗОг испытывают в проточно-циркуляционном реакторе. Испытания активности проводят при двух температурах 485 и 420 С. Константу скорости реакции к в кинетическом уравнении Борескова - Иванова рассчитывают, используя описание (1.27), а случайную погрешность ее нахождения - по уравнению (1.28). Характерная зависимость ошибки определения к от степени превращения представлена на рис. 1.15, здесь же приведены данные для проточного реактора. [c.31]

Пример. В проточно-циркуляционном реакторе Карберри изучался гетерогенный каталитический процесс алкилирования бензола пропиленом. Целью параметрической идентификации являлась оценка кинетических и адсорбционных параметров в кинетической модели, имеющей для одного из гипотетических механизмов процесса следующий вид [c.190]

При экспериментальных исследованиях изомеризации олефиноЕ используют реакторы разных типов проточно-циркуляционные дифференциальные, периодические и проточные. Рассмотрим методы изучения кинетики изомеризации в этих реакционных устройствах. [c.26]

Темкин положил начало широкому применению проточно-циркуляционного метода для изучения кинетики гетерогенно-каталитических процессов [13]. На рис. Х.5 представлена схема установки такого типа для окисления бензола в малейновой ангидрид. Обпщй принцип работы установки ясен из рис. Х.5. Вся циркуляционная система реактор, насос с клапанной коробкой и коммуникации находится в термостате или имеет специальный обогрев. Температура [c.409]

В проточно-циркуляционных установках для прокачки реагиру-юш,ей смеси часто используют стеклянные плунжерные циркуляционные насосы. Поршень насоса приводится в возвратно-поступательное движение с помощью соленоида. Прерывистое магнитное поле соленоида создается посредством релейной схемы. Магнитные плунжерные насосы не всегда удобны в применении, в частности при сильно экзотермических реакциях, когда требуется создавать большую циркуляцию газа, чтобы избежать неоднородного температурного поля в реакторе. Поэтому наряду с этими насосами применяют и другие конструкции, например, сильфонные или диафраг-менпые насосы, приводимые в движение от электродвигателя [14,151. Весьма целесообразно включать в схему центробежные газодувки высокой производительности. Здесь, однако, надо исключить утечки газа через сальники на оси ротора насоса. [c.410]

Некоторые основы расчета кинетических проточно-циркуляцион-ных реакторов, а, следовательно, и реакторов с внутренним контуром циркуляции даны в работе [19]. [c.413]

Исследования, проведенные специалистами фирмы Сасол , показали, что в циркулирующем кипящем слое при температуре около 320°С спектры селективностей не зависят от степени превращения подаваемой в реактор смеси во всем изученном интервале ее составов. Эти исследования были выполнены в лабораторном проточно-циркуляционном реакторе Берти [14], и при различных степенях превращений постоянство отношения Р° н2 Рсо- -рсо ) не сохранялось. Однако было найдено, чта неизменным является отношение р° щ1 (рсо+рсо +рн о) Поскольку при высокой температуре в реакторах всегда имеется избыток Нг, величина р° н в ходе реакции существенно не изменяется. Постоянство отношения р° и.2/(Рсо+Рсо +Рн о) обусловлено тем, что в реакции Фишера — Тропша из каждой молекулы СО образуется одна молекула Н2О [c.189]

Для определения кинетики необходимо использовать безгра-диентные или проточно-циркуляционные установки [39, 41, 121], позволяющие проводить реакцию в течение длительного времени, достаточного для того, чтобы образец катализатора достиг стационарных условий. Циркуляционный реактор похож на дифференциальный, но за счет внешней или внутренней циркуляции газа температурные и концентрационные градиенты по слою катализатора, обусловленные протеканием реакции, сводятся к минимуму. Как дифференциальный, так и циркуляционный реакторы применяют для того, чтобы добиться изотермического режима. Но на практике к нему приближается только циркуляционный реактор. Заметим, что для измерений истинной кинетики необходимо вместо таблеток использовать очень мелкие частицы катализатора с тем, чтобы свести к минимуму влияние массопереноса. [c.260]

Безградиентный проточно-циркуляционный метод осуществляют в условиях практического отсутствия в реакционной зоне перепадов концентраций, температур, скоростей. Принцип его применительно к изучению кинетики гетерогенных каталитических реакций был впервые предложен М. И. Темкиным, С. Л. Киперманом и Л. И. Лукьяновой [25]. Перемешивание в проточно-циркуляционной системе достигается применением интенсивной циркуляции реак-циолной смеси через катализатор в замкнутом объеме при непрерывном поступлении и выведении газового потока, причем количество циркулирующего газа должно значительно превышать количество вновь вводимого исходного газа. Циркуляция с большой скоростью происходит с помощью насосов механических, поршневых или электромагнитных, мембранных и других [2,3], Циркуляционный контур, состоящий из электромагнитного насоса (производительность 600—1000 л/ч), клапанной коробки двойного действия 2 и реактора 1 представлен на рис. 120. Высокая линейная скорость реакционной смеси в цикле и малая степень превращения обусловливают минимальные градиенты концентраций и температур, при этом слой можно рассматривать, как бесконечно малый, а реактор — как аппарат идеального смешения. Следовательно, скорость [c.286]

К динамическим методам изучения кинетики относятся методы, осуществляемые в проточных и проточно-циркуляционных реакторах. Проточный реактор представляет собой реактор идеа, 1ьного вытеснения, в котором по длине реакционной зоны (слоя катализатора) постепенно изменяется состав реагирующей массы от све- [c.86]

Ниже описана реакционная система проточно-циркуляционного типа , предложенная для высокотемпературного (до 1100 "С) процесса каталитической конверсии метана. Она может быть использована и для других ката.читических газофазных процессов (например, каталитического риформинга) и отличается относительно простой схемой циркуляции газа-разбавителя. Достоинством описываемой системы является также то, чю она изготовлена из кварцевого или другого тугоплавкого стекла (если есть необходимость проводить опыты при повьш1енно. [ давлении, то материалом реактора является легированная ста.ть). [c.89]

Рециркуляция остатка низкотемпературного разложения кислого гудрона в среде нефтепродукта должна проводиться с учётом агрегативно-кинетической устойчивости, вязкости и склонности реакциошой смеси к карбоидообразованию. предусматривая ввод требуемого количества свежего нефтепродукта в цикл. Продолжительное пребывание остатка разложения в циркуляционной системе уменьшает его раскисляющую способность и увеличивает степень превращения его в карбоиды. Так, шестикратное использование остатка низкотемпературного разложения кислого гудрона в среде гудрона арланской нефти без ввода свежего нефтяного гудрона в последующие циклы сопровождалось увеличением содержания а-фракции до 49% и повышением требуемой температуры разложения со160 до 250°С. При этом реакционная смесь сохраняет агрегативно-кииетическую устойчивость без закоксовывания реактора н не содержит кислые компоненты. Применяя проточно-циркуляционную систему и изменяя температурный профиль процесса, его гидродинамический режим, соотношение кислый гудрон ре- [c.158]

Исследование гетерогенных химических реакций проводят в проточно-циркуляционных установках, представляющих собой реакторы с малой степенью превращения вещества С,- и с принудительной щирк ляцией реагентов. Режим циркуляции выбирается таким, чтобы в объеме реактора практически отсутствовали градиенты температуры и концентраций. В процессе проведения экспериментов изменяют начальные концентрации реагентов jo, время пребывания 0 остается постоянным. Скорость реакции по веществу С,- в проточно-циркуляционном реакторе определяется по формуле (X. 1,а), результаты экспериментов представляются таблицей соответствий ( . / = U 2,. .., п Я, = 1, 2,. .., d). [c.256]

В проточно-циркуляционном реакторе систематическая ошибка измерения скорости реакции возникает вследствие неполноты перемешивания реагентов в циркуляционном контуре. В уравнении, описывающем процесс в реакторе, принимают, что реакция протекает при концентрации в цикле с = с ых- действительности, концентрации в реакторе меняются от с до и следует принять, что реакции протекают при некоторой средней концентрации с Св х + с /2. При небольшом отличии с от Свых можно найти относительную ошибку определения скорости реакции Дсист> используя следующие соотношения [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология