Реакторы химические барботажные

Несмотря на то что аппараты с механическими перемешивающими устройствами обеспечивают необходимый режим перемешивания, влияющий на тепло- и массообмен, а также н,а результаты химических процессов, сложность уплотнения валов мешалок, работающих в условиях агрессивных сред, повышенных тем ператур и давлений, привела к необходимости разработки более простых устройств, исключающих применение мешалок. К таким реакторам следует отнести колонный а ппарат с внутренней или внешней циркуляционной трубой [208], колонный реактор с барботажными тарелками [209, 210] и другие устройства. [c.50]

К а ц М. Б., Генин Л. С. Изучение продольного перемешивания жидкости в прямоточных барботажных реакторах, секционированных ситчатыми тарелками.— Химическая промышленность , 1966, № 11. [c.168]

Винтер А. А., Дорожкина Л. Н.. Городецкий И. Я.. Хим. пром.. № 8, 617 (1971). Определение поверхности контакта фаз (химическим методом) в прямоточных барботажных реакторах, секционированных ситчатыми тарелками. [c.269]

Задачи 9.76—9.100. Рассчитать и выбрать тип барботажного реактора для проведения химических превращений по исходным данным, приведенным в табл. 9.13. [c.293]

Действительно, одну и ту же реакцию можно проводить в каскаде аппаратов с мешалками и в колонне. Аппарат, в котором проводится реакция может быть барботажным, насадочным, роторным пли тарельчатым. В качестве реактора можно также использовать одну из многочисленных конструкций контактных аппаратов [1—71. Хотя конструкция аппарата и влияет на степень конверсии (превращения) и селективность (избирательность) процесса, сущность этого процесса характеризуется не конструкцией реактора, а определенной взаимосвязью физических и химических факторов, необходимой для успешного протекания реакции. Конструкция же аппарата является только средством воздействия на эту взаимосвязь путем изменения скорости отдельных физических или химических стадий процесса. [c.9]

Рис. 1.3. Кодовая диаграмма физико-химических процессов, протекающих в барботажном реакторе с мешалкой

Для иллюстрации сказанного в табл. 5 приведены некоторые характерные величины А е и е/ ,б для нескольких современных типов аппаратов, применяемых при газовой абсорбции с химической реакцией в жидкой фазе. Видно, что барботажные реакторы практически пригодны для медленных реакций и что большие производительности можно получить в газо-жидкостных аппаратах с перемешиванием при умеренных реакциях. [c.169]

А 3 б е л ь Д. С., М у з ы ч е н к о Л. А., Расчет реактора барботажного типа для жидкофазного окисления углеводородов, -в сб. Всесоюзная конференция по химическим реакторам , т. I, Новосибирск, 1965, стр. 190. [c.577]

А э р о в М. Э., Меньшиков В. А., Т р а й н и н а С. С., Моделирование и расчет барботажных жидкофазных реакционных аппаратов, в св. Всесоюзная конференция по химическим реакторам , т. 2. Новосибирск [c.577]

Кац М. Б., Г е н и н Л. С., Изучение продольного перемешивания в пря-.моточных барботажных реакторах, секционированных ситчатыми тарелками, в сб. Всесоюзная конференция по химическим реакторам , т. 4, Изд. Наука , [c.578]

Кинетика газожидкостных реакций достаточно подробно освещена в вышедших в последнее время монографиях [4, 20]. Достаточно полно отражена в отдельных изданиях [30, 89] и актуальная проблема математического моделирования химических реакторов. Однако определяющие их факторы — гидродинамические явления при взаимодействии газа с жидкостью, конвективный теплообмен между газожидкостной смесью и стенками теплообменных элементов и массоперенос в гетерогенных системах — в обобщенном виде и с необходимыми теоретическими предпосылками до сих пор не освещались. Эти явления рассмотрены в книге применительно к реакторам различных принципов действия (барботажным, газлифтным, с механическим диспергированием газа, пленочным). Каждому типу реактора дана оценка с точки зрения его использования в тех или иных условиях, что позволит проектировщикам этой аппаратуры обоснованно подойти к выбору нужной конструкции. [c.3]

Эта группа реакторов, отличающихся прежде всего простотой конструктивного исполнения и, следовательно, высокой эксплуатационной надежностью, получила наиболее широкое распространение в химической, микробиологической и других отраслях промышленности. Используются они как при периодическом, так и при непрерывном процессах обработки жидкостей. Общим признаком для аппаратов этой группы является естественное диспергирование газа при подъеме его пузырей в жидкости. Движение жидкости или газожидкостной смеси в зависимости от конструкции аппарата может быть различным. Этим и обусловлено введение в классификацию различных типов барботажных реакторов. [c.7]

Возможность получения больших объемов является основной причиной частого использования этих колонн как аппаратов периодического действия. Но крупногабаритные барботажные колонны (больших диаметров) нецелесообразно применять для проведения реакций с большим тепловым эффектом. При конвективном отводе тепла через стенки, заключенные в рубашки, удельная поверхность теплообмена (отнесенная к объему колонн) уменьшается с увеличением объема колонн, не обеспечивая необходимого съема тепла. Кроме того, по сечению такой колонны могут возникать градиенты температур, недопустимые по условиям реакции. Размещение же внутри колонны большого количества дополнительных теплообменных элементов усложняет конструкцию аппарата. Способ отвода тепла за счет испарения части жидкости упрощает конструкцию самой колонны, но требует установки выносных теплообменных устройств. В целом агрегат получается конструктивно сложным, поскольку нарушается один из основных принципов проектирования химических реакторов, требующий размещения теплообмен- [c.8]

Змеевиковый реактор целесообразно применять для проведения химических реакций с малым временем превращения — не более 15—20 мин, в противном случае его длина и сопротивление становятся слишком большими. Особенно перспективно его применение для реакций, протекающих при высоких давлениях, так как при малых диаметрах труб (по сравнению с диаметрами барботажных колонн) толщина их стенок, рассчитанная из условий прочности, будет небольшой, что способствует лучшей передаче тепла через стенку. [c.11]

Наиболее существенное влияние на величину а оказывает присутствие в жидкости поверхностно-активных веществ. Учитывая сложность физико-химических свойств систем газ—жидкость в реальных технологических процессах, когда небольшие и часто практически нефиксируемые добавки поверхностно-активных веществ сильно изменяют их структуры, следует, вероятно, согласиться с практической нецелесообразностью попыток поиска обобщающих уравнений, пригодных для расчета удельной межфазной поверхности в промышленных барботажных реакторах. [c.19]

Иногда в химической технологии встречаются процессы, прн которых отвод реакционной теплоты через теплообменные поверхности затруднен вследствие отложения на них продуктов реакции,, имеющих большое термическое сопротивление. В этом случае рациональнее отводить теплоту экзотермических реакций за счет испарения части жидкости при подаче в аппарат избыточного количества газа 1/р. Такой прием, широко распространенный, например, при полимеризации этилена в барботажных реакторах,, видоизменяет уравнение баланса (И.28), из которого исключается параметр Q. [c.27]

Условия (11.56) или (П.58) имеют важное практическое значение. Если процесс проводится в барботажном реакторе или реакторе с механическим диспергированием газа, то такие параметры, как а и Фг, будут возрастать с увеличением скорости барботирующего газа йУг или частоты вращения мешалки я. Следовательно, увеличением этих параметров можно реакцию перевести из диффузионного режима в кинетический, повысив тем самым скорость химического превращения (рис. 18). Однако следует помнить, что независимость (1с1(11 от еще не является достаточным основанием для утверждения о переходе реакции в кинетический режим. При увеличении скорости барботирующего газа возможно такое изменение гидродинамического режима работы реактора, когда стаби-36 [c.36]

В вышедших в последнее время монографиях [16, 30, 44], затрагивающих проблемы расчета химических реакторов, вопрос об образовании гетерогенных жидких систем или не рассматривается вообще, или дается в недостаточно систематизированном виде. Поэтому прежде, чем переходить к конкретной задаче анализа диспергирования несмешивающихся жидкостей в барботажных колоннах, рассмотрим более подробно общие представления о физической сущности этого процесса. [c.58]

Наиболее простая конструкция газлифтного реактора, выполненного 3 виде колонны с центральной барботажной трубой, была показана на рис. 2. Такой аппарат, снабженный рубашкой на корпусе колонны, может быть использован для проведения химических реакций, сопровождающихся тепловым эффектом. Отличаясь простотой конструкции, он имеет один существенный недостаток — малую удельную поверхность теплообмена (отнесенную [c.77]

Выбор при конструировании газлифтного трубчатого реактора оптимального отношения Г = / //ц имеет существенное значение. Увеличивая конструктивный параметр Г, т. е. суммарную площадь сечения барботажных труб, мы увеличиваем реакционный объем аппарата (объем барботажной зоны). Но при этом, как следует из уравнения (1У.26), уменьшается скорость циркуляции жидкости и ухудшаются условия массопереноса реагирующего вещества из газа в жидкость. Исследования кинетики химического превращения в газлифтных трубчатых реакторах показали, что оптимальным является Г = 1. [c.98]

Теплообмен в чистых жидкостях. В газлифтных реакторах высота и диаметры как барботажных, так и циркуляционных труб определяются уравнениями гидродинамики и кинетики химических превращений. Следовательно, поверхность теплообмена, образо-104 [c.104]

Химические процессы в системе газ - жидкость проводятся в реакторах смешения и вытеснения, а также каскаде реакторов или в секционированных аппаратах. Например, при окислении углеводородов молекулярным кислородом используется каскад 3-5 барботажных колонн или один секционированный реактор. [c.48]

Барботажные аппараты предназначены для осуществления химических реакций и межфазных взаимодействий в системах газ— жидкость, газ— жидкость— твердое, газ—несмешивающиеся жидкости. Они широко применяются как газо-жидкостные химические реакторы и ферментаторы, флотаторы, а также в процессах физической абсорбции, жидкостной экстракции, смешения жидкостей, аэрации и озонирования воды. [c.512]

Помимо полых барботажных колонн в химической промышленности используются в качестве газожидкостных реакторов и колонны, заполненные твердыми телами. В одном случае они являются насадкой, необходимой для увеличения поверхности контакта фаз в системе газ— жидкость, а в другом — катализатором. [c.513]

В химической промышленности широкое распространение имеют газо-жидкостные барботажные реакторы, применяющиеся для таких процессов, как окисление, гидрирование, хлорирование и некоторых других. [c.95]

За последние годы большое распространение в химической промышленности получили барботажные реакторы для взаимодействия газа с жидкостью. Весьма важно поэтому иметь лабораторный реактор полного или почти полного подобия с промышленными аппаратами или с отдельными секциями таких аппаратов. [c.265]

К недостаткам барботажного реактора следует отнести относительно низкую удельную поверхность теплопередачи, возможность нарушения устойчивости режима работы при наличии в реакционной среде твердых продуктов, которые могут осаждаться на рабочей поверхности аппарата и приводить к росту градиента концентраций твердой фазы по высоте реактора, нарушению необходимого гидродинамического режима и связанных с ним массообменных процессов и химических превращений большой удельный расход воздуха, необходимый не только для окисления субстрата, но и на перемешивание оксидата. [c.210]

В зависимости от схемы химического превращения и требований, предъявляемых к процессу, проводимому в барботажном слое, тип барботажного реактора по интенсивности продольного перемешивания жидкой фазы может приближенно соответствовать реакторам идеальных режимов. [c.374]

Высокослойные барботажные колонны применяют в промышленности в качестве химических реакторов, абсорберов и др. Используют барботажные колонны диаметром порядка одногО" метра и более при отношении высоты барботажного слой к диа- метру колонны L/Z)k<7—10. Благодаря перемешиванию восходящими пузырьками газа жидкость циркулирует в вертикальном направлении, в значительной степени перемешиваясь по высоте аппарата. Это обстоятельство ограничивает применение высокослой-ных барботажных колонн для массообменных процессов. [c.195]

К а ф а р о в В. В., Т р о ф имов В. И., К р У г л и к А. Е., в сб. Моделирование химических процессов и реакторов , т. 1, Новосибирск, 1971, стр. 95. Расчет реактора барботажного типа на примере жидкофазного окисления тетралина. [c.271]

Н S 1 а п g Т. С., R е i 1 1 у Р., Сап. J. hem. Eng., 47, 514 (1969). Массопередача с химической реакцией. Каталитическое окисление ацетальдегида в барботажном реакторе. [c.283]

Реакция озонирования циклододецена (первого порядка по цик-лододецену) имеет очень большую константу скорости /Ср 10 с , что приводит к чисто диффузионному механизму протекания процесса в барботажной колонне. Необходимая высота реактора может быть вычислена по скорости массопередачи, осложненной химической реакцией. Так как скорость химического взаимодействия очень велика, то для расчета можно использовать формулу (12.95) [c.310]

В нижней части этих аппаратов устанавлен барботер 1 (рис. ХУИ-5, о), обеспечивающий равномерное распределение газа или пара по площади поперечного сечения аппарата. В качестве барботера используют перфорированные трубы, размещенные на дне смесителя. Сечение отверстий для выхода газа должно быть значительно меньше сечения коллектора, подводящего газ, с тем чтобы обеспечить равномерное распределение газа по всем отверстиям. Иногда с этой целью отверстия для выхода газа из барботера делают различного диаметра, увеличивая их размер на его концевых участках. При использовании аппарата с барботажным перемешиванием в качестве реактора для отвода тепла химической реакции корпус 2 оснащается рубашкой охлаждения 3. [c.450]

Эффективность химических превращений в системах газ—жидкость зависит не только от скорости химической реакции, но и от условий тепло-массообмена, определяемых в первую очередь гидродинамическим состоянием системы. Поэтому прежде, чем переходить к детальному анализу различных типов барботажных реакторов, рассмотрим основные закономерности гидродинамики, теп-ло-массопереноса и кинетики химических превращений при барбо-таже газа через жидкость. [c.17]

Основным типом реактора на битумных установках длительное время являлись барботажные кубы периодического действия. В настоящее время в проекты реконструкщ1Т1 действующих и стрпительства новых установок закладивлются два типа реакторов непрерывного действия пустотелые колонны и трубчатые реакторы со змеевиками диаметром 150 и 200 мм. Такие реакторы уже действуют на ряде предприятий страны, однако до сего времени было неясно, какого типа реактор необходим для получения битумов пз определенного сырья. Причина этого в том,что проведенные ранее работы по изучению влияния типа реактора на физико-химические свойства битумов осветили некоторые вопросы не полностью [1]. [c.37]

В барботажных аппаратах с механическим перемешиванием жидкости, вследствие развитой турбулентности, достигается наиболее тонкое диспергирование газовой фазы, что при достаточно высоком газосодер-жании создает больпхую площадь поверхности контакта фаз. Благодаря этому достоинству аппараты с механическим диспергированием газа получили широкое распространение в промышленности. Опыт эксплуатации как газо-жидкостных химических реакторов, так и ферментаторов показал, что аппараты с механическим перемешиванием газа в жидкости целесообразно вьшолнять с номинальным объемом не более 100 м при диаметре сосуда не более 3,6 м. Пропускная способность таких аппаратов по газу обычно не превышает 2000 м /ч. Различают аппараты с мешалками в свободном объеме и с мешалками в циркуляционном контуре. [c.523]

В работе В. Ювекара и М. Шарма [195] получены и систематизированы расчетные формулы для определения высоты насадочного, барботажного или комбинированного слоя, в котором протекает массопередача с необратимой химической реакцией. Рассмотрена работа аппаратов в предельных гидродинамических режимах. Оригинальным разделом работы следует считать кинетический анализ газожидкостных реакторов полупериоди-ческого типа с механическим перемешиванием, учет изменения давления по высоте барботажного реактора (по линейному закону), разработку приближенного аналитического метода расчета числа тарелок (так называемый модифицированный метод Льюиса). Однако последний включает в себя допущение о линейном изменении концентрации передаваемого компонента по высоте слоя на тарелке указанное ограничение в общем случае неприемлемо. [c.160]

В данном докладе на примере сложной химической реакции -жидкофазного окисления тетралина - показано практическое применение общей методики моделирования барботажных реакторов с использованием вычислительной техники, разработан алгоритм и составлена программа расчета на ЦВМ барботажного реактора, с протекающей в нем медленной химической реакцией в жидкой фазе. [c.96]

В соответствии с особенностями химических процессов, происходящих в аппаратах с псевдоожиженными катализаторами, эти аппараты выполняют с циркуляцией катализатора или без нее. Конструктивная схема реактора без циркуляции катализатора показана на рис. 31. Устройство такого реактора очень несложно. Нижняя решетка, на которой лежит слой катализатора, снабжена отверстиями, покрытыми колпачками, чтобы через нее не просыпался катализатор. Решетка отчасти напоминает барботажные та-катализатора из реактора предотвра-на выходе из реактора пори-Фильтр выполнен в ви- [c.86]

В химической и других отраслях промьппленности широко используются барботажные реакторы. При бар-ботаже создается очень большая поверхность контаБгта фаз, особенно в том случае, когда пузырьки газа малы. [c.584]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология