Реакторы по расходу теплоносителей и температуре

Периодический химико-технологический процесс осуществляется в реакторе объемного типа при условии, что реакционная смесь, меняющая свои свойства по мере протекания реакции, находится в одном и том же аппарате, т. е. при неизменной конструкции аппарата и перемешивающего устройства. Изменять в процессе синтеза можно только расход или температуру теплоносителя (хладагента). Поэтому расчеты реакторов объемного типа должны вестись по условиям выполнения требований для наиболее тяжелых с точки зрения теплообмена стадий технологического процесса. Требования, предъявляемые к реакторам объемного типа, существенно зависят от протекаемого процесса. Для полностью гомофазных процессов влияние конструктивных и эксплуатационных параметров процессов сказывается, во-первых, через тепловой режим в аппарате, так как температура влияет на константу скорости реакции [8], а во-вторых, через гидродинамический режим. Соотношение времени гомогенизации , зависящей от организации гидродинамических процессов в реакторе (тг), и времени, необходимого для достижения заданной степени превращения (тн), определяет такое влияние. Для реакций первого порядка Тн имеет вид [c.13]

Следует отметить, что в выражении (77) автоматически учитывается изменение массового расхода теплоносителя От, так как каждому расходу будет соответствовать свое значение среднеинтегральной по поверхности температуры теплоносителя т- При переходе к температуре теплоносителя на входе в реактор 1 изменение расхода теплоносителя будет учитываться изменением коэффициента теплопередачи к , так как при изменении расхода теплоносителя меняется коэффициент теплоотдачи от него к стенке аппарата (ст). [c.45]

От кратности циркуляции катализатора зависит время пребывания его в зоне реакции и степень его закоксованности, а также количество теплоты, вносимой с катализатором в реактор как теплоносителем. С увеличением кратности циркуляции возрастает активность катализатора, повышается выход бензина и газа, но увеличиваются размеры регенератора и расход энергии на транспортировку катализатора в установке. Оптимальные значения параметров каталитического крекинга температура 480—490° С, давление 0,1—0,2 МПа, объемная скорость сырья 1,5—3,0ч" , кратность циркуляции катализатора 2,5—7,0 кг/кг. [c.138]

Аппаратура. Основным аппаратом для проведения фосфирования, нейтрализации и отгона растворителя является реактор с перемешивающим устройством (рис. 106), снабженный рубашкой, куда по необходимости можно подавать или водяной пар, или воду. Температура в аппарате легко регулируется увеличением или уменьшением расхода теплоносителя и хладагента. Корпус аппарата, а также вал и лопасти мешалки изготовлены из легированной стали. Мешалка приводится во вращение от электродвигателя, установленного на крышке аппарата. [c.388]

Воздействия по расходу теплоносителя и температуре рассмотрим на примерах регулирования каталитических реакторов. Схемы регулирования вытекают непосредственно из организации самого химического процесса. Так, регулирование температуры и степени превращения в адиабатических реакторах можно выполнить по одной из трех возможных схем 1) введением между слоями катализатора "промежуточных теплообменников 2) добавлением между слоями холодного реагента 3) добавлением между слоями холодного инертного газа. [c.457]

В номинальных режимах эксплуатации АЭС рабочие параметры установки сохраняются примерно постоянными (для ВВЭР-440 с учетом данных 1 гл. 2 давление и температура на входе составляют 12,7 МПа и 265 °С, а на выходе — 12,4 МПа и 296 °С). Расход теплоносителя через реактор составляет около 43 000 м /ч, Давление в контуре, стационарные температурные смещения и напряжения от весовых нагрузок определяются с использованием общей расчетной схемы. Весовые нагрузки из-за массивности оборудования АЭУ оказьшаются весьма значительными. Суммарная масса оборудования составляет около 10% от массы бетонных сооружений, заключающих в себя установку. Эта характеристика АЭУ важна для проектирования опор, анализа отклика на сейсмические воздействия и нагрузки, обусловленные аварийными режимами эксплуатации АЭС, Опорные конструкции должны допускать температурные расширения и быть достаточно жесткими, поскольку они строго влияют на собственные колебания всей системы АЭС, даже контролируя их, что также важно для учета влияния землетрясений и аварийных нагрузок. Жесткостные свойства опор, возможные (заложенные в проекте) их особенности рассеяния (диссипации) энергии колебаний учитываются в расчетах введением соответствующих матриц жесткости и демпфирования. [c.90]

Необходимость уравнения (4) вызвана тем,что с ростом мощности реакторов значительно растет тепловыделение процесса полимеризации и соответственно количество тепла,отводимого с помощью теплоносителя.При этом,несмотря на соответствущее увеличение расхода теплоносителя,имеется значительный профиль его температуры по длине реактора,который требует своего описания. [c.211]

При эндотермической реакции тепло, необходимое для ее осуществления в адиабатических условиях , аккумулируется сырьевой смесью до начала реакции. В процессе реакции тепло расходуется и температура смеси на выходе значительно ниже, чем на входе в реактор. При экзотермической реакции, наоборот, сырье имеет на входе минимальную допустимую температуру, а затем нагревается за счет теплоты реакции. Здесь температура на выходе выше, чем на входе. Теплоизолированные системы, применяющие теплоагенты смешения, сходны с адиабатическими, в которых все тепло процесса аккумулируется продуктами реакции, Назначение теплоносителя в [c.47]

Твердый теплоноситель в виде частиц небольшого размера может постоянно находиться в теплоизолированном I аппарате. При этом для эндотермической реакции его надо предварительно нагреть, чтобы в нем накопилось достаточное количество тепла, а затем прекратить нагрев и подать в реактор сырье. По мере прохождения реакции тепло будет расходоваться, и температура тепло- носителя упадет до какого-то минимума, ниже которого процесс вести уже нецелесообразно, так как он будет идти слишком медленно. После этого подачу сырья прекращают и теплоноситель снова подвергают нагреву. Та-. кой процесс называется сменно-циклическим (регенеративным). [c.48]

Регулирование теплового режима реактора достигается регулированием температуры и количества поступающего в реактор катализатора, который сам же и является теплоносителем. При эндотермическом процессе температура катализатора на входе в прямоточный реактор выше, чем на выходе, и тепло, внесенное им, расходуется на реакцию. При экзотермическом процессе, наоборот, [c.73]

Твердый теплоноситель в виде частиц небольшого размера может постоянно находиться в теплоизолированном аппарате. При этом для эндотермической реакции его надо предварительно нагреть, чтобы в нем накопилось достаточное количество тепла, а затем подать в реактор сырье. По мере прохождения реакции тепло расходуется и температура теплоносителя падает до какого-то минимума, ниже которого процесс вести уже нецелесообразно, так как он идет слишком медленно. После этого подачу [c.52]

Степень местного перегрева также зависит от распределения основного потока теплоносителя по сечению активной зоны реактора. В тех каналах, в которых расход теплоносителя на несколько процентов ниже среднего значения, прирост температуры газа по мере приближения к горячей зоне повышается на несколько процентов по сравнению со средним значением. Кроме того, понижение расхода теплоносителя приводит к уменьшению коэффициентов теплоотдачи в этом канале, в результате чего разность между средней температурой газового потока и температурой поверхности топливного элемента становится больше среднего значения. Совместное влияние увеличения прироста энтальпии и падения температуры в пленке вызывает существенное увеличение температуры поверхности топливного элемента в горячей зоне каналов с низкими скоростями теплоносителя. [c.136]

При непредвиденных нарушениях работы котла или других элементов системы (отрыв факела, остановка дымососа или циркуляционного насоса, снижение ниже допустимого предела скорости теплоносителя и т. д.) горелки топки выключаются. В каждом реакторе установлен датчик температуры, передающий импульс на самопишущий регулятор пропорционального действия. Регулятор сравнивает действительную температуру с заданной и с помощью автоматических клапанов, установленных на линии теплоносителя, изменяет его расход, обеспечивая таким образом регулирование температуры в рубашке реактора. [c.227]

При управлении реактором заданного типа в качестве управляющих импульсов обычно используются воздействия а) по расходу реагентов б) по соотношению расходов реагентов в) по температуре теплоносителя г) по расходу теплоносителя. [c.425]

В качестве управляющих воздействий при управлении реактором заданного типа обычно используются а) воздействие по расходу реагентов б) воздействие по соотношению расходов реагентов в) воздействие по температуре теплоносителя г) воздействие по расходу теплоносителя. [c.358]

В уравнениях (1,224)—(1,230) и на рис. 1-25 приняты следующие обозначения с — концентрация — удельная теплоемкость С — объемный расход реакционной смеси — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой аппарата 2 — площадь теплообмена между стенкой реактора и хладоагентом в рубашке — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой змеевика — площадь теплообмена между стенкой змеевика и теплоносителем в нем Нд — количество тепла, выделившегося на д-ой стадии реакции Ь — длина змеевика яго — периметр трубки змеевика 8 — площадь сечения трубки змеевика Т — температура V — линейная скорость потока V — объем реакционной смеси а — коэффициент теплоотдачи р — плотность. Индексы в — на входе в реактор, вх — на входе в рубашку зм — змеевик р — реактор ст — стенка реактора тп — теплоноситель. [c.71]

Реагенты с заданным расходом подаются в реактор вытеснения 17, представляющий собой трубку диаметром 8 мм. Для ввода реагентов в реактор и вывода их из него имеются краны 14. Для поддержания постоянной температуры в реакторе он помешен в термостат 18, через который циркулирует теплоноситель с Рд(. gg Схема установки реактора вытес-заданной температурой. нения [c.285]

На первый взгляд кажется, что критерий (3.1) вообще не является функционалом. Это не так, если в условия, определяющие множество О, входят функциональные составляющие решения. Например, при оптимизации трубчатого реактора критерий может соответствовать минимальным затратам на обогрев реактора и зависеть непосредственно от расхода и температуры теплоносителя, постоянных в статическом режиме. Но в условия задачи входят уравнения кинетики и распределение концентраций и температур по длине аппарата. Таким образом, величина / в общем случае есть функционал. [c.58]

Аппаратура. Основным аппаратом для проведения фосфирования, нейтрализации и отгона растворителя является реактор-мешалка (рис. 118), снабженный рубашкой, куда по необходимости можно подавать или водяной пар, или воду. Температура в аппарате легко регулируется увеличением или уменьшением расхода теплоносителя и хладагента. [c.421]

Рассматривая случай использования воды при температуре насыщения для питания нагревательных каналов, вообразим, что эти каналы цилиндрические и охлаждаются изнутри. В реакторах с естественной циркуляцией кипящей воды расход большей частью определяется геометрией контура, тогда как в реакторах с вынужденной циркуляцией расход теплоносителя может быть задан заранее. В последнем случае, в зависимости от величины расхода, может быть достигнуто разное паросодержание на выходе из канала, которое обычно много выше паросодержания в кипящих водяных реакторах. В известной мере режим потока на большей длине канала может быть выбран по желанию. [c.256]

Составляют тепловой баланс процесса. Рассчитывают количество тепла, передаваемого стенкам и форсунке реактора излучением (при заданной температуре стенок), и температуру газов на выходе из реактора. Выбирают теплоноситель для охлаждения стенок и определяют его расход. [c.339]

С повышением температуры в реакционном пространстве увеличивается скорость реакции коксования и уменьшается необходимое время пребывания теплоносителя в реакторе и его требуемое количество. В конечном счете это связано с уменьшением габаритов основной аппаратуры реакторного блока и расхода пара или воздуха на пневмотранспорт теплоносителя, т. е. уменьшением капиталовложений и эксплуатационных расходов. [c.112]

Из уравнения (I) следует, что расход топлива зависит от температуры в нагревателе tff, так как от нее зависят циркуляция теплоносителя и потери тепла с дымовыми газами. Кроме того, с изменением циркуляции изменяется и температура теплоносителя на входе в нагреватель г.бж Так как количество тепла, отбираемого от теплоносителя в реакторе, является постоянным, то при увеличении циркуляции значение tJ g возрастает и увеличивается приход тепла в нагреватель. Расчетный анализ показал, что при некотором значении температуры в нагревателе расход топлива минимален. На рис. 2 показана зависимость между этими величинами при различных значениях коэффициента расхода воздуха. Минимальный расход топлива, соответствующий температуре около ИОО°С, на 10-15% ниже, чем при 1330°С. [c.120]

При непрерывном коксовании нефтяных остатков (в тонком слое) вследствие расхода тепла не только на проведение реакции и компенсацию тепловых потерь, но и на догрев сырья с 380—410 до 510—520°С удельный расход тепла значительно больше, чем прн замедленном коксовании в необогреваемых камерах, и составляет 672—838 кДж/кг сырьевой загрузки реактора. В связи с этим в систему необходимо подавать значительное количество тепла извне. Установлено, что устойчивый ход процесса обеспечивается при массовом соотношении теплоно(сителя и сырья 7—8 1 в случае порошкообразного теплоносителя и 12—14 I в случае гранулированного. При одних и тех же температурах время, требуемое для завершения коксования в тонком слое, значительно меньше, чем при коксовании в необогреваемых камерах. [c.186]

При пиролизе сырой нефти по этому способу выход этилена составляет 23%, а пропилена — 12,5% по массе. Расход кислорода на одну тонну перерабатываемой нефти достигает 280—300 м Температура реакции поддерживается на уровне 720—730° С, а время контакта — 1 с. Тяжелые продукты, образующиеся в процессе пиролиза, снова возвращаются в реактор ниже ввода сырья, где они частично коксуются на поверхности теплоносителя, а частично [c.85]

Пиролиз проводился на установке (см. рис. 28) производительностью по исходному сырью 280—300 кг/ч, имеющей реактор с восходящим прямотоком сырья и теплоносителя — кварцевого песка с размером основной части частиц 0,2—0,7 мм. Температура процесса пиролиза изменялась от 700 до 750° С при времени контакта 0,9—1,2 с и расходе водяного пара от 25 до 50% по массе. [c.119]

Основными переменными, характеризующими материальные и энергетические потоки реакционного процесса в яроточном реакторе с мешалкой, являются о.о — объемный расход входного потока, содержащего -ый компонент Си —концентрация 1-го компонента во входном потоке ti o ii,о — температура входного потока Шо Vi объемный расход хладагента /ю —температура хладагента на входе Ит — объемный расход теплоносителя то — температура теплоносителя на входе Qnp — скорость подвода тепла (вхрдные переменные) о —объемный расход реакционной массы С/— концентрация -го компонента в выходном потоке V, /г — температура реакционной массы h — температура хладагента на выходе It—температура теплоносителя на выходе Qot — скорость оттока тепла в окружающую среду (выходные переменные). [c.65]

К регламентированным переменным относят следующие технологические параметры ХТС массовый расход, состав, температуру и давление потоков сырья (например, для систем очистки технологических газов) массовый расход, состав и температуру готовых продуктов параметры потоков теплоносителей на входе подсистем с химическими реакторами тип и активность катализаторов химических превращений параметры потоков теплоносителей или хладоагентов на входе и выходе подсистем с теплооблюнниками, а также параметры технологических режимов функционирования элементов или подсистем, которые обусловливают протекание технологических процессов в требуемом направлении. [c.64]

Здесь уравнения (4.62)—(4.66) описывают средние скорости изменения концентраций инициатора, радикалов, мономеров и суммарной степени превращения в частицах дисперсной фазы. Уравнение (4.67) описывает нестационарный перенос тепла от единичного включения к сплошной фазе. Уравнения теплового баланса (4.68)—(4.69) для реактора и рубашки составлены при допущении полного перемепшвания сплошной фазы в реакторе и теплоносителя в рубашке. Уравнение БСА (4.70) характеризует изменение в течение процесса функции распределения частиц дисперсной фазы по массам р (М, 1). В уравнениях (4.62)—(4.70) введены следующие обозначения / ( г) — эффективность инициирования X — суммарная степень превращения мономеров АЯ — теплота полимеризации — эффективная энергия активации полимеризации 2 — коэффициент теплопроводности гранул р . — плотность смеси — теплоемкость смеси — коэффициент теплоотдачи от поверхности гранулы к сплошной среде Оои сво — начальные концентрации мономеров кр (х) — эффективный коэффициент теплопередачи — поверхность теплообмена между реагирующей средой и теплоносителем, Ут — объем теплоносителя в рубашке Гу, и Тт — температура теплоносителя на входе в рубашку и в рубашке соответственно Qт— объемный расход теплоносителя V — объем смеси в реакторе — объем смеси [c.275]

Автоматическое регулирование температур и давления в реакторе типа автоклава. Температура в реакторе зависит от теплоты реакции и расхода теплоносителя. Для больш1шства реакций необходимо точное соблюдение температурного [c.374]

Основными переменными, характеризующими материальные и энергетические поток1Г реакционного процесса в проточном реакторе с мешалкой, являются 4,0 — объемный расход входного потока, содержащего -ый компонент Сго —концентрация -го компонента во входном потоке и,о ti,a — температура входного потока о,о ч — объемный расход хладагента /хо —температура хладагента на входе ut — объемный расход теплоносителя ю—температура теплоносителя на входе Qnp — скорость подвода тепла (входные переменные) о —объемный расход реакционной массы i—концентрация t-ro компонента в выходном потоке-о i, — температура реакционной массы ix — температура, хладагента на выходе /т—температура теплоносителя на выходе Qot— скорость оттока тепла в окружающую среду (выходные переменные). [c.63]

Продолжительность регенерации катализатора может изменяться в широких пределах в зависимости от содержания кокса количества подаваемого теплоносителя и температуры процесса. Количество кокса, образующегося на катализаторе, зависит от характеристик перерабатываемого сырья и находится в пределах от 5 до 20% вес. Дпя съема избыточного тепла используется водяной пар в количестве 350-900 нм /ч на 1 м катализатора. Увеличение количе -ства теплоносителя способствует ускорению процесса в целом, однако расход теплоносителя ограничен гидравлическим сопротивлением системы. Температура процесса в зависимости от характеристик катализатора, конструкции реактора и других факторов поддер -живается не выше 550°С, Давление при паровоздуш -ной регенерации не выше 3 ат. [c.66]

Далее для проектирования этих процессов необходимо знать показатели технологического режима, как-то температура, давление, время пребывания продукта в реакторе, расход водяного пара на технологические нужды, выход паровой и жидкой фаз с блока деструктивной перегонки, температура и давление в реакторе, соотношение количеств сырья и тенлоносителя кокса, время пребывания и максимально допустимая скорость теплоносителя в реакторе, скорость падения частиц, расход водяного пара (в процентах на сырье) в блоке контактного коксования. [c.25]

Технологическая схсма разделительного блока установки каталитического крекинга при использовании в качестве отпаривающего агента в реакторе легкого газойля (вместо водяного пара) представлена на рис. IV-13, а [13]. Легкий каталитический газойль подают насосом из фракционирующей колонны в отпарную колонну с кипятильником, теплоносителем в котором служит тяжелый ка-талический газойль. Уходящие с верха отпарной колонны пары с пределами кипения 200—232 С направляются в нижнюю зону реактора с кипящим слоем. Здесь значительная часть паров подвергается каталитическому крекингу с образованием бензина с к.к. 204 °С и октановым числом 85—96 (и. м.) вместо 80—92 для этой фракции [13]. Использование кипятильника вместо водяного пара в отпарной колонне позволяет более полно удалять из легкого газойля тяжелые бензиновые фракции и сокращает расход водяного конденсата, содержащего сероводород. Отпарная колонна работает при 0,14—0,16 МПа температура легкого газойля при поступлении в отпарную колонну составляет 204—288°С, начальная температура теплоносителя в кипятильнике 288—371 °С, расход паров из кипятильника в отпарную колонну 10—80 % (масс.) от массы легкого каталитического газойля. [c.223]

В работах, связанных с созданием пульсационной аппаратуры для процессов экстракции, сорбции, растворения, выщелачивания, смешения фаз, показана высокая эффективность искусственно создаваемых нестационарных гидродинамических процессов, протекающих с участием жидкой фазы [10]. Наиболее наглядно это видно на примерах аппаратов идеального перемешивания, в которых протекает реакция второго порядка (см., например, [И, 12]). Производительность реактора в нестационарных режимах возрастает по сравнению со стационарным на величину, пропорциональную квадрату амплитуды пульсаций входных концентраций, достигая максимальных значений при очень низких частотах. Производительность реактора становится еще больше, если периодически изменяется не только состав, но и расход, особенно, если амплитуды этих пульсаций велики и находятся в противофазе. Нестационарные режимы оказались наиболее эффективными в тех случаях, когда выражения для скоростей химических превращений имели экстремальные свойства или реакции были обратимыми. Особенно действенным каналом возбуждения для многих нестационарных процессов является температура теплоносителя. Для последовательных реакций в реакторе идеального перемешивания при неизменной температуре можно добиться увеличения избирательности, если порядки основной и побочной реакций отличаются друг от друга. [c.5]

Описанная схема реактора для закалки шизменного потока может работать в режиме цигк /ля. шй промежуточного термостойкого теплоносителя фракции 6,5-3,3 мм в достаточно широком диапазоне температур и удельных расходов газа. [c.99]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология