Лабораторные реакторы, выбор

Лабораторные реакторы каждого типа являются наиболее подходящими для получения определенного типа информации. Полезность и применимость полученных при испытаниях данных зависит от правильности выбора типа реактора, а также [c.98]

Изучение каталитических реакций требует тщательного выбора реактора и условий испытаний ввиду сложности процессов переработки угля. Наличие трех- или четырехфазных систем вводит осложнения, с которыми не справляются надлежащим образом стандартные лабораторные реакторы. Однако эти стандартные реакторы применимы в опытах на модельных соединениях с получением информации для таких упрощенных систем. Исследование угля или жидких продуктов гидрогенизации каменного угля требует более сложных трех- или четырехфазных реакторов. [c.109]

Этап выбора типа основного аппарата (реактора). При проектировании нового процесса следует иметь в виду, что тип реактора, его размеры, наряду с режимными параметрами, являются также искомыми. В ходе построения модели необходимо произвести выбор типа реактора путем сравнения возможных вариантов с учетом влияния на процесс особенностей конструктивного оформления аппарата. С этой целью могут быть использованы последовательные расчеты нескольких вариантов и выбор лучшего из них, анализ лабораторных кинетических экспериментов, информация о работе реакторов при осуществлении аналогичных процессов и др. В неко- [c.60]

Методические указания. Лабораторные реакторы должны быть безградиентными, к наиболее важным моментам, которые следует принимать во внимание при выборе лабораторного реактора, относятся следующие 11) отбор проб и анализ состава продукта 2) изотермичность 3) измерение времени пребывания и времени контакта 4) искажение результатов, связанное с изменением во времени избирательности катализатора [c.412]

В табл. 8-2 представлена простейшая система классификации реакторов, обычно используемых для моделирования в лабораторных каталитических испытаниях. Основные классы реакторов— интегральный, дифференциальный и импульсный микрореактор. Классификация реакторов основана на степени конверсии реагирующего вещества для аппаратов различного типа. Подклассы характеризуют экспериментальные условия их работы. Реактор каждого типа будет обсуждаться и с точки зрения его применимости для получения экспериментальных данных различного назначения выбор катализаторов, получение информации о кинетике процессов, данных для проектирования реакторов и оптимизации процессов. [c.99]

Наиболее важными моментами, которые должны приниматься Ёо внимание при выборе лабораторного реактора, являются следующие 1) отбор проб и анализ состава продукта 2) изотермич-ность 3) измерение времени пребывания и времени контакта [c.376]

Для экспериментального исследования макрокинетики используют различные типы лабораторных реакторов [7]. Выбор реактора зависит от конкретной цели исследователя, а также от специфики исследуемой реакционной системы. [c.75]

Поскольку повышение температуры ведет к увеличению скорости реакции, весь ход реакции видоизменяется. Теплота реакции, практически равная теплоте полимеризации этилена (около 22 ккал/моль), выделяется внезапно, что приводит к неравномерному повышению температуры. При этом появляются всякие осложнения и часто реакция заканчивается вспышкой, сопровождающейся полным разложением этилена на метан, водород и углерод. Предельными условиями для взрыва при опытах в небольших лабораторных автоклавах являются температура 125° и давление 125 ат (для чистого триэтилалюминия). Будут ли эти условия предельными для крупных реакторов, неизвестно. Если же исходить из высших алюминийтриалкилов или же разбавлять триэтилалюминий насыщенным углеводородом, то опасность такого саморазложения уменьшается. При непрерывном ведении процесса в больших масштабах должен быть обеспечен непрерывный отвод тепла путем соответствующего выбора конструкции реактора (длинные трубчатые реакторы, см. стр. 187). [c.154]

Попытки применения теории подобия являются теперь пройденным этапом. Перспективный путь исследования и проектирования химических реакторов состоит в выборе и экспериментальной проверке модели процесса, определении входящих в эту модель эмпирических параметров с помощью лабораторных исследований кинетики, макрокинетики, гидродинамики процесса и решении систем уравнений, описывающих выбранную модель, с помощью электронно-вычислительной техники. [c.190]

Обычный этап, следующий за первоначальным исследованием катализаторов, — определение оптимальных условий их работы. Эксперименты этого рода до настоящего времени часто ставятся методологически неверно. Всегда следует помнить, что оптимальные условия, найденные опытным путем, относятся лишь к той установке, на которой проводился эксперимент. Между тем, в ряде случаев при выборе типа установки для поиска оптимальных условий работы катализатора исходят главным образом из удобства экспериментальной работы. Но оптимум, найденный на удобной лабораторной установке, может иметь мало общего с наилучшими условиями работы промышленного реактора. [c.340]

Итак, эффективность химического процесса зависи от причин весьма различного характера специфических особенностей реакции, выбора оптимальных условий и их соблюдения. Первое условие является следствием природы реагирующих веществ, второе — следствием итога лабораторных исследований и технико-экономических расчетов, определяющих, какому из основных показателей процесса целесообразно дать преимущество при выборе оптимальных условий, и, наконец, третье является следствием выбора типа и конструкции реактора. [c.13]

После того как процесс разработан в лабораторных условиях в стеклянной аппаратуре, требуется выбрать материал для аппаратуры промышленных установок. Многие важные процессы не могли быть осуществлены в промышленности из-за отсутствия соответствующего материала для заводской аппаратуры. При выборе подходящих материалов образцы определенных размеров помещают в реакторы для испытания устойчивости материала к коррозионным воздействиям в лабораторных условиях. Точным взвешиванием определяют потерю в весе и рассчитывают износ, например уменьшение толщины стенки за длительный промежуток времени или после большого числа периодических операций. Определяют также изменения микрокристаллической структуры поверхности. [c.250]

Реакция образования двуокиси тиомочевины является эк-зотермичной реакцией, в то же время для правильного ведения процесса необходимо поддерживать достаточно низкую температуру (от О до +5°). Это и побудило нас искать материал, обладающий большим коэффициентом теплопроводности. Лабораторные реакторы, изготовленные из стекла, органического стекла или пластмассы, оказались непригодными вследствие незначительной теплопередачи, что ие давало возможности быстро снимать тепло, выделяющееся в процессе реакции. Выбор был остановлен на металле. [c.351]

При окончательном выборе основного материала для реакторов синтеза диметилдиоксана и сопряженных с ними аппаратов и коммуникаций были приняты в расчет данные не лабораторных, а производственных испытаний. В реакторе и разгонной колонне (колонна кислой гонки ) опытного Цеха Ефремовского завода СК испытывались обычные и сварные образцы металлов. Примерный [c.221]

Большие адсорбционные свойства глин в отношении радиоактивных веществ, выявленные в результате лабораторных исследований, будут, согласно мнению американцев, играть большую роль при выборе места для хранилища. В промышленном масштабе эта возможность удаления сточных вод средней радиоактивности была использована в ядерном реакторе Оук Ридж, где сточные воды, с расходом 0,6 м /ч поступают в 3 подземных пруда, находящихся в толще глины и мергеля мощностью 75 м. Об окружающих грунтовых водах ведут наблюдения но контрольным колодцам. [c.259]

При проектировании производственных процессов химической технологии на основе лабораторных работ возникает вопрос о том, как должен быть организован процесс — периодически или непрерывно. В последнем случае необходим еще выбор реактора, который может быть трубчатым или в виде батареи аппаратов с мешалками. [c.43]

Другие упрощения касались выбора способа ведения процесса (рассматривалась только полимеризация в растворе) и типа реактора (периодически действующий реактор смешения, имитирующий по конструкции пилотный). Таким путем удалось получить удовлетворительные результаты при моделировании некоторых лабораторных данных. [c.275]

На практике выбор типа реактора часто осуществляется интуитивно. Прообразом его, как уже отмечалось, может служить лабораторный или пилотный реактор. Нас интересует, в каких случаях кинетическая информация о процессе позволяет сделать однозначный вывод в пользу того или иного типа аппарата и режима. [c.291]

Сравнение различных типов реакторов. Как подчеркивалось, большинство лабораторных поисковых исследований по синтезу полимеров выполняется в реакторах периодического действия, поскольку организация непрерывного процесса в лаборатории связана обычно с большими техническими трудностями. Поэтому проблема обоснования оптимальной конструкции и типа реактора всегда очень остро встает при планировании технологических разработок. При выборе конкретного типа и конфигурации реактора следует учитывать кинетический механизм процесса изменение вязкости среды по ходу процесса фазовые превращения в ходе процесса условия смешения условия теплоотвода давление в системе [c.143]

Производительность аппарата зависит от происходящих в нем физико-химических превращений и его конструкции, т. е. типа реакторов. Однако анализ законов формальной кинетики химического превращения дает лишь общие представления о скорости и не указывает пути реализации процесса в промышленных условиях, т. е. не характеризует тип реактора. Для выбора типа реактора и определения его производительности часто приходится прибегать к экспериментальным исследованиям и переносу результатов эксперимента на промышленные условия. Такой переход от лабораторных или опытно-промышленных условий реализации процесса к заводским осуществляется при помощи моделирования. [c.94]

При выборе соответствующих условий на опытном реакторе был получен такой же выход формальдегида, что и в лабораторной трубке в изотермических условиях. В адиабатическом реакторе нет необходимости снимать избыточное тепло реакции, которое, как указывалось выше, расходуется на дополнительный нагрев смеси в самом реакционном пространстве. В связи с этим начальная температура смеси на входе в реактор должна быть значительно ниже, чем в изотермическом реакторе. [c.105]

Способы испытаний. Одним из направлений исследований является выбор лабораторного реактора, который позволил бы получить достоверную информацию о реакциях, имеющих важное значение в промышленном масштабе [6]. Метод, представляющий интерес, в частности, для газификации, заключается в использовании термогравиметрических весов (см. разд. 8.3). Аппаратура, применявшаяся в большинстве исследований для изучения реакционной способности графита [16] и горения угля [12], регистрировала потерю массы образца при определенных условиях (температура, давление, скорость потока). Высокая чувствительность непрерывно действующих весов позволяет проводить исследования при очень низких скоростях )еакций, при которых ограничения массопередачи минимальны. 3 литературе описаны термовесы как для низкого, так и для высокого давления [П]. Недавно они были использованы в экс-лериментах по газификации угля [17, 18]. [c.248]

Приготовление гексафторида плутония в лабораторных условиях с высоким выходом само по себе является доказательством возможности эффективного перевода гексафторида из реактора в конденсатор. Однако в промышленном масштабе фторирование двуокиси плутония проводится в псевдоожиженном слое в условиях, резко отличных от лабораторных. Для выбора режима вывода гексафторида из реактора в конденсатор с минимальным разложением были проведены специальные лабораторные эксперименты. В этих опытах отходящие из реактора га-аы про.чодили через сосуд для разложения (такой [c.134]

Пример № 3. При выборе аппаратуры для проведения полимеризации мономера на поверхности частиц твердого наполнителя интерес исследователей привлек способ виброкипения, не требующий больщих газовых потоков для псевдоожижения наполнителя. Принцип виброкипения находит применение при сушке некоторых порощковых продуктов. Лабораторный реактор такого типа для проведения полимеризации зарекомендовал себя достаточно хорошо. Весь цикл лабораторных исследований по синтезу был проведен. Однако при проектировании опытной установки оказалось, что создание герметичного, взрывобезопасного, непрерывно действующего виброреактора, работающего в заданном температурном режиме, представляет собой исключительно сложную (т. е. практически невыполнимую) задачу. [c.89]

Кинетические лабораторные реакторы классифицируются по многим признакам. Признаки гидродинамического режима идеальное смещение или идеальное вытеснение ифают наиболее важное значение с точки зрения математического описания эксперимента, и соответственно, выбора идентификатора данных. В первом случае работа по идентификации проводится с системой алгебраических уравнений, а во втором — математическое описание экспериментальной установки представляется системой обыкновенных дифференциальных уравнений. Лабораторные проточно-циркуляционные реакторы или реакторы с внутренней циркуляцией (режим идеального смещения) легко позволяют обеспечить в эксперименте однородность температур- [c.75]

В соответствии со сказанным необходимо выполнить некоторый минимум лабораторных работ, на основе которых можно сделать выбор типа реактора, если решается вопрос о вновь создаваемом производстве, для которого кинетика процесса неизвестна. С этой, целью в лаборатории должны быть параллельно поставлены опыты, в которых в одном случае создаются условия протекания процесса в реакторе с перемешиванием в объеме и в другом — условия протекания процесса в реакторе без перемепшвания в направлении потока. Анализируя получаемые при этом данные с учетом соображений, высказанных в главе VII, обычно можно выбрать тот или иной тип реактора Либо их комбинацию. На основании изложенного подхода к выбору типа реактора рекомендуется дать сперва принципиальную разработку предполагаемой конструкции промышленного реактора и затем уже по ней создавать модель этого реактора. [c.165]

При умеренных температурах и давлениях, не превышающих нескольких атмосфер, выбор материала контейнера для фтора не слишком ограничен. При умеренных температурах подходящими конструкционными материалами могут служить кварц, сталь, никель, монельметалл и медь. При повышенных температурах предпочитают применять никель или платину. Реакции с участием фтора при высоких давлениях можно проводить лишь при условии, что реактор соответствующим образом экранирован, и все операции осуществляют при помощи дистанционного управления. Общие проблемы работы с элементарным фтором подробно обсуждали Ландау и Розен [82] и Кеди [83]. Приемы работы в лабораторных условиях с элементарным фтором и реакционноспособными фторидами были разработаны сотрудниками Аргоннской национальной лаборатории. Подробности можно найти в экспериментальных разделах статей, посвященных получению гексафторидов металлов (см. табл. И), и в обзорной статье Вайнштока [15]. [c.331]

В последние годы получил развитие метод математического моделирования с применением современной вычислительной техники. Он позволяет непосредственно перейти от результатов, полученных в лабораторных масштабах, к данным, необходимым для проектирования промышленного реактора и выбору оптимального режилга процесса в этом реакторе. [c.175]

В реакции окисления циклогексана участвует растворенный в углеводороде кислород, скорость растворения которого зависит при данной температуре от режима размешивания, скорости подачи и размеров пузырьков воздуха. Повышение давления также способствует увеличению скорости растворения кислорода. В выборе способа подачи воздуха в реактор можно руководствоваться практическим опытом, накопленным при работе установок по окислению высокомолекулярных парафинов при атмосферном давлении. Следует стремиться в основном к тому, чтобы воздух, вводимый в реактор, был по возможности хорошо диспергирован. При окислении циклогексана до больших глубин следует учитывать, что на дне реактора накапливается тяжелый водно-кислотный слой, который нежелательно перемешивать, так как содержащиеся в нем продукты могут подвергаться дополнительному воздействию кислорода. В этих целях следует стремиться к тому, чтобы воздух, подаваемый в реактор, имел ввод выше уровня воднокислотного слоя. В лабораторных установках это требование может и не выполняться, так как в этих случаях дополнительной деградацией продуктов реакции можно, как правило, пренебречь. [c.66]

Окислительная среда создает благоприятные условия для полного разложения шеелитового концентрата и образования H2WO4. Возможность применения нержавеющей аппаратуры при работе с азотной кислотой (в открытых реакторах без шаров) облегчает выбор последней и условия нагрева, так как возможно применение как паровых рубашек, так и змеевиков [97, 102, 103]. Исследование процесса в лабораторных условиях показало, что при избытке кислоты 250% против теории и температуре около 100°С после пятичасовой кислотной обработки в аммиачный раствор переходит 98—100% WO3, бывшего в концентрате. Концентрация кислоты, применявшейся при разложении, была 20—25%. В сбросный раствор переходило значительное количество вольфрамовой кислоты. Ее улавливали после коагуляции коллоидных частиц добавкой нитрата аммония. Более концентрированная кислота разлагает лишь 50% минерала. Это объясняется образованием на частицах минерала очень плотной пленки H2WO4, с трудом удаляемой в реакторе с мешалкой [107]. Двухстадийное разложение азотной кислотой повышает извлечения вольфрама при том же общем расходе кислоты. [c.592]

Плоские И Предварительно выпученные разрывные мембраны диаметром менее 25 мм удобно закреплять в специальных держателях (рис. 10). Такие устройства применяют для защиты реакторов, автоклавов гидрирования и лабораторного оборудования при давлении до 500 кгс1см , а также для предотвращения разрушения аппаратов небольшой емкости, инсектицидных распылителей, рессиверов и другого переносного оборудования, когда пропускная способность предохранительного устройства не является определяющей при выборе размера мембраны. Винтовое крепление разрывных мембран может быть выполнено с присоединительным хвостовиком различной формы, имеющим как внутреннюю, так и наружную резьбу. Требуемую прочность на разрыв можно [c.42]

Выбор материала конструкции реактора является серьезной проблемой вследствие сильной коррозии под действием гексафторида урана и кислорода при высокой температуре. В лабораторной работе использовались никель и кварц. Но оба материала несколько реагируют. Можно применять спеченный Сар2, но для широкого использования этот материал слишком хрупок. В качестве стойкой футеровки для полупроизводственной установки была предложена спеченная НзОв 1290]. [c.107]

Реакции поликопденсации, ведущие к образованию высокомолекулярных продуктов, например взаимодействие дикарбоновых кислот с диаминами или гликолями или гомополиконденсация амино- или оксикарбоновых кислот, можно проводить в расплаве или в растворе, а в некоторых случаях и в твердой фазе. В случае, когда исходные компоненты и полимер устойчивы в расплавленном состоянии (что обычно означает способность выдерживать без разложения температуры значительно выше 200°), метод поликопденсации в расплаве можно считать более удобным и экономичным, не требующим выделения полимера из раствора и регенерации растворителя. Необходимым условием при этом является поддержание постоянного и равномерного по всей реакционной массе соотношения компонентов. Реакторы, в которых проводится поликонденсация, должны быть сделаны из материала, не подвергающегося коррозии в условиях реакции и не загрязняющего исходные и конечные продукты. В случае небольших загрузок в лабораторных условиях вполне пригодны стеклянные реакторы при больших масштабах производства требуется аппаратура из нержавеющей стали. При проведении прликонденсации необходим равномерный обогрев, поэтому выбору теплоносителя следует уделять большое внимание. Необходимым условием для получения высококаче-ствен1Ш1х полимеров является отсутствие местных перегревов реакционной массы. Лучше всего осуществлять обогрев парами жидкостей с подходящей температурой кипения и, регулируя, если это необходимо, давление в обогревающей системе, как это обычно делается в случае даутерма, широко используемого сейчас в производственной практике. Нагрев реакционной массы можно также успешно осуществлять в реакторе с. рубашкой, применяя в качестве теплоносителя горячую жидкость, например масло, низкоплавкий металлический сплав или солевой расплав. Прямой электрический или газовый обогрев не рекомендуется во избежание местных перегревов. Кроме того, газовый обогрев огнеопасен, так как исходные продукты всегда горючи. [c.112]

Высокая экзотермичность процесса и сравнительно узкие границы оптимального выхода формальдегида создали значительные трудности при выборе конструкции опытного реакционного аппарата. Попытка перенести на опытную установку лабораторные условия ведения процесса окончились неудачей. Построенный для этой цели трубчатый реактор, рассчитанный на работу в изотермических условиях, не обеспечил выхода формальдегида, полученного в лаборатории. В этом реакторе даже при интенсивном съеме избыточного тепла реакции дылювыми газами и воздухом, подаваемыми в межтрубное пространство, не удалось добиться равномерного распределения температуры ни в поперечном сечении реактора, ни по его высоте. В ряде опытов разница температуры в соседних трубках на одной и той же высоте достигала 80°. Даже при низком выходе формальдегида содержание побочных продуктов реакции СО и СО2 в конечном газе было высоким. С другой стороны, тепловой расчет реакции показал, что при той степени превращения исходной смеси, которая соответствует максимальному выходу формальдегида, теплота реакции может отводиться из реакционного пространства самим реакционным газом. [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология