Реакторы химические с мешалками

В настоящее время в мировой промышленности существуют четыре метода производства полиэтилена. Один метод при высоком давлении и три — при низком давлении. Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) имеет целый ряд преимуществ по применению в тех областях, где требуется высокая прозрачность и чистота материала, поскольку не содержит остатков катализатора. Здесь рассматривается один из возможных способов получения ПЭВД. Одним из основных элементов технологической схемы непрерывной полимеризации этилена при высоком давлении является химический реактор. Подлежащий полимеризации газ после предварительной обработки поступает в химический реактор с мешалкой при температуре 30-50 °С. В качестве инициатора полимеризации этилена при высоком давлении используют молекулярный кислород. Процесс полимеризации очень чувствителен к концентрации кислорода, поэтому дозирование кислорода должно быть стабильным. В результате реакции выделяется большое количество теплоты и в реакторе устанавливается относительно высокая температура, которую, ввиду опасности взрывного разложения, следует ограничить максимальной величиной в 280 С. Поэтому степень превращения этилена в реакторе около 20 %. Время пребывания tau реакционной смеси колеблется в пределах 20-300 с. [c.189]

Моделирование стационарного процесса химического превращения в реакторе с мешалкой [c.176]

Рис. II. 1. Схема охлаждаемого химического реактора с мешалкой /-реакционный объем 2 стенка аппарата Л — хладагент 4 — мешалка 5 — стенка теплооб.менника.

В книге рассмотрены важнейшие понятия химической кинетики. Изложены основы теории реакторов различных типов (периодического и непрерывного действия, колонных каскадов). Описаны реакторы с твердой фазой (неподвижным и псевдоожиженным слоем катализатора). Рассмотрены случаи протекания в аппаратах реакций, сопровождаемых абсорбцией и экстракцией. Приведены методы расчета реакторов с мешалками (аппараты идеального смешения) и трубчатых реакторов (аппараты идеального вытеснения). Даны сравнение реакторных установок и рекомендации по выбору реакторов. Во втором издании книги (первое издание вышло в 1968 г.) более подробно рассмотрены вопросы моделирования и оптимизации реакторов. [c.4]

К рытия теплопроводны. Эмалированную аппаратуру применяют для обработки агрессивных веществ, а также для процессов, требующих особой чистоты продукта. Эмалированные теплообменные элементы незаменимы при работе с особо агрессивными средами, в которых большинство металлов подвергается коррозионному разрушению. Недостаток эмалевого покрытия — его непрочность. Повреждение в одном месте приводит к быстрому разрушению эмали на всей поверхности. Ремонтировать поврежденную эмалированную поверхность не всегда можно, поэтому приходится заменять весь аппарат, в связи с чем не всегда целесообразно применять большие эмалированные аппараты. В настоящее время в химической промышленности применяют емкостные эмалированные аппараты, в том числе и эмалированные реакторы с мешалками, колонны, теплообменники, трубопроводную арматуру, суши. 1ки и другие виды оборудования. [c.28]

Сырой альдегидный продукт направляется на декобальтизацию, осуществляемую химическим способом в герметичных реакторах, оборудованных мешалкой с электромагнитным приводом. В реак-торе декобальтизации происходит разложение карбонилов кобальта с помощью слабой серной кислоты (5—10%) и перекиси водорода при температуре 40—70° С [c.117]

Рассматриваемая модель, впервые предложенная для каскада реакторов с мешалками, описывает состояние потока в секционированных колоннах, между секциями которых нет рециркуляционных потоков, а внутри каждой секции достигается полное перемешивание. Модель можно использовать в расчетах тепло- и массообменных аппаратов и химических реакторов. [c.116]

В данном параграфе приводятся математические описания стационарных режимов некоторых типовых процессов химической технологии жидкофазных реакционных процессов в проточных реакторах с мешалками тепловых процессов процессов ректификации бинарных и многокомпонентных смесей в тарельчатых колон-нах процессов физической абсорбции и хемосорбции в насадочных колоннах. [c.64]

Моделирование стационарного процесса химического превращения в каскаде реакторов с мешалкой при разных температурах в каждом реакторе [c.181]

Математическое описание жидкофазных реакционных процессов в проточных реакторах с мешалками. Такие аппараты являются одними из самых распространенных типов реакторов в химической промышленности. Протекающие в них процессы характеризуются совокупностью химических, гидродинамических, массообменных и тепловых процессов. [c.64]

Рпс. 1У-43. Сигнальный граф системы уравнений кинетики химической реакции, протекающей в проточном реакторе с мешалкой. [c.170]

В работе [20] предложена и подробно рассмотрена двухконтурная ячеечная модель с переменной структурой химического реактора с мешалкой, которая представляет новый рациональный подход в математическом описании структуры потоков в реальных аппаратах на основе использования свойств стохастических марковских процессов. [c.235]

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

Иногда меняют характер режима, чтобы обеспечить масштабные переходы. Например, смешанный режим в реакторе с мешалкой можно сделать полностью химическим, увеличивая степень перемешивания, или полностью гидродинамическим, уменьшая степень перемешивания. Практически трудно поддерживать одинаковыми все факторы, влияющие на скорость реакции, на установках малых и больших размеров. Например, химические реакции обычно протекают с выделением или поглощением тепла. [c.144]

Выше было показано, что простые реакторы с мешалками периодического действия с относительно высоким значением коэффициента теплоотдачи пленки конденсирующегося пара можно масштабировать только внутри очень узкой области, чтобы сохранить скорость теплопередачи в единице массы. Добиться этого невозможно, когда поддерживают гидродинамическое подобие, но возможно при включении рециркуляционного контура и выносного теплообменника в систему с реактором периодического действия. Это позволит выполнить условия равенства скоростей теплопередачи на единицу массы и гидродинамического подобия между установками небольших и значительных размеров. Последнее условие не является, конечно, необходимым для процессов, определяемых скоростью химической реакции Наоборот, гидродинамическое подобие целесообразно сохранить при масштабировании процессов, определяемых скоростью диффузии. [c.157]

Определение зависимости концентраций компонентов для стационарного процесса химического превращения в реакторе с мешалкой. Определение оптимальной скорости подачи исходной смеси [c.173]

Для приготовления питательных сред определенной рецептуры используют химические промышленные реакторы с мешалками. Материал, из которого сделан реактор, должен соответствовать химическим свойствам смешиваемых компонентов. Чаще всего применяют аппаратуру, трубопроводы и арматуру из нержа- [c.86]

Внутренняя поверхность реактора и мешалка покрыты термоустойчивой и химически стойкой эмалью. Реактор, а также крепление штуцеров и болты, соединяющие крышку реактора с корпусом, рассчитаны на возможное избыточное давление внутри реактора (10—20 ат). В некоторых случаях реактор рассчитывают на работу при более высоком давлении, такие реакторы называются автоклавами. Обогрев или охлаждение реакционной массы производится через стенки реактора жидкостью или паром, циркулирующими в рубашке (кожухе), приваренной к котлу на /3 его высоты. Для равномерного распределения тепла в реакционной массе и смешения исходных веществ реактор снабжается мешалкой якорного или пропеллерного типов, в зависимости от условий проведения процесса. При нагревании продуктов реакции часть из них может перейти в парообразное состояние. Пары поступают в трубчатый конденсатор 3, конденсируются и возвращаются в реактор. На конечных стадиях реакции, когда требуется удалить мономер, не вступивший в реакцию, или получить полимер с более высоким молекулярным весом и одновременно удалить легко-испаряющиеся побочные продукты, или же освободить полимер от растворителя, к конденсатору подключают сборник 4, куда отводят удаляемые вещества. Для более интенсивного извлечения. низкомолекулярных продуктов сборник в ряде случаев подключают к вакуум-насосу. [c.407]

Рассмотрим моделирование химического процесса А + 2В = О, 2А + О = Е, протекающего в реакторе с мешалкой непрерьшного действия в изотермических нестационарных условиях. Задан объем реактора, и объемный расход подачи исходной смеси, известны кинетические параметры процесса. Математическое описание процесса имеет вид системы дифференциальных уравнений [c.222]

Для некоторого химического процесса чистое вещество А в жидком состоянии должно поступать непрерывно в количестве 4540 кг/ч в первый аппарат батареи, состоящей из двух одинаковых по размерам реакторов с мешалками реакторы работают последовательно. Определить объем аппаратов при максимальном выходе продукта В, если температура в них поддерживается таким образом, что обеспечивается последовательный процесс [c.287]

Для проведения таких важных химических процессов, как алкилирование, нитрование, сульфирование, протекающих в гетерофазной системе жидкость - жидкость, используют, как правило, реакторы с мешалками и достаточно развитой поверхностью теплообмена для снятия теплоты реакции. [c.45]

Эксперименты В. Линека с сотр. [151—153], проведенные в цилиндрическом реакторе с мешалкой, подтвердили увеличение Рж с ростом концентрации кобальтового катализатора и парциального давления кислорода в газе и, следовательно, с увеличением скорости химической реакции. В качестве инертного трассера использовали аргон, который абсорбировался в сульфитный раствор одновременно с кислородом. Интенсивность поверхностной конвекции, оцениваемая по величине описывается эмпирическим уравнением [c.114]

Керамические теплообменные аппараты, насосы, емкости, реакторы с мешалками, шаровые мельницы, вентиляторы, монтежю, трубопроводы (ГОСТ 585—67), краны, арматура, керамиковая насадка для адсорбционных башен и другое оборудование применяются в химических производствах при наличии сильно агрессивных сред. [c.238]

Задача составления структурной схемы объекта является весьма ответственной и трудно формализуемой. Так, например, степень детализации при раздглении однотх) и того же объекта на звенья может быть различной. Для охлаждаемого химического реактора с мешалкой в качестве звеньев можно принять реакционный объём, стенку реактора, объём хладрагента. При болае детальном исследования в объекте можно учесть теплоемкость и потери тепла через мешалку, а также теплопередачу через стенку "рубашки" в окружающую среду. [c.13]

Химические реакторы. Как показано в главе П1, периодически и непрерывнодействующие реакторы с мешалками, а также трубчатые реакторы, работающие в высокотурбулентном режиме, могут быть описаны математически вполне точно. Трубчатые реакторы с продольным перемешиванием и реакторы с мешалками, не обесп.ечивающие идеального перемешивания, также можно достаточно точно описать, если известен характер потока в реакторе. [c.182]

Таушан Ф. X., Исследование устойчивости непрерывного химического реактора с мешалкой при наличии двухфазных потоков. Труды Краснодарского политехнического института, вып. 29, 198 (1970). [c.188]

Математическое описание работы проточного химического реактора с мешалкой базируется на законах сохраиения вещества и энергии. [c.65]

Г. В проточном реакторе с мешалкой при Т = onst протекает химическая реакция [c.168]

Реакторы с мешалкой в циркуляционном контуре считаются наиболее эффективными аппаратами для проведения химических превращений в системах газ—жидкость. Однако вследствие сложности конструкции, особенно узла герметизации ротора привода вала мешалки, низкого к. п. д. электродвигателя с экранирующей гильзой и ограничений по теплосъему аппараты большой емкости пока не получили широкого распространения в промышленности. [c.13]

Небольшие системы реакторов с мешалками непрерывного действия обычно применяют для изучения кинетики химических реакций. Денбиг и Пейдж [3] описывают проточный метод, использованный для исследования химических реакций, когда среднее время пребывания в сосуде составляло от 1 до 4000 секунд. Этот ]четод особенно ценен для исследования довольно быстрых реакций. Метод основан на измерении скорости химической реакции при различных скоростях потока жидкости в условиях стационарных режимов. [c.106]

Холшер [14] приводит библиографию и литературный обзор по всем аспектам химической технологии, содержащие много полезных ссылок, относящихся к реакторам с мешалками. [c.113]

Для получения НСЮ предварительно готовили исходный водно-солевой раствор каустика. Для этого в реактор с мешалкой (поз. Д-1) (рис. 3.1) подавали водную фазу в виде химически очищенной воды, насыщенного хлоридом натрия рафинатного раствора после выпарки из него МЭК и раствора NaOH (42% мае.). Приготовленный водно-солевой раствор с концентрацией NaOH — 2- 2.5% мае., Na l — 18-20% мае. из емкости (поз. Д-1) насосом (поз. Д-2) со скоростью 0.lo-о. 15 м- /ч подавали в верхнюю часть хлоратора (поз. Д-3). [c.134]

Рафинирование осуществляют в химическом реакторе с мешалкой при температуре 105-110°С. Для поддержания необходимой температуры в рубашку реактора подают перегретый пар. В качестве окислителя используют смесь К2СГ2О7 с 50 мас.% серной кислотой, образующиеся К2804 и Сг2(804)з выделяют из отработанного раствора в виде квасцов КСг(804)2Т2Н20, используемых в качестве дубителя для выделки кожаных изделий. [c.23]

MOHO- и дисульфокислот фенольных соединений из кубового остатка производства дифенилолпропана и отработанной серной кислоты производства хло-рамина-Б. Разработанная технологическая схема сульфирования кубовых остатков производства дифенилолпропана отработанной серной кислотой производства хлорамина-Б (рис 4.3) была апробирована на опытнопромышленной установке на ОАО Уфахимпром . Сульфирование кубового остатка производства дифенилолпропана осуш,ествлялось в реакторе с мешалкой Р1, в который через мерники М1 и М2 загружалось необходимое сырье. Процесс сульфирования протекал в условиях, приведенных в табл. 4.1., при интенсивном перемешивания реакционной массы, которое обеспечивалось циркуляционным насосом Н1. Хлористый водород, выделяюш,ийся из отработанной серной кислоты в составе паров воды, нейтрализовывался в щелочной ловушке Л1 раствором гидроксида натрия. Партия смесей дисульфокислот, наработанная на этой установке успешно прошла опытно-промышленные испытания на ЗАО ТЗП в качестве заменителя дорогостоящей бензол-сульфокислоты при получении химически стойкой замазки Арзамит-5 . [c.20]

Многие промышленно важные химические реакции, такие как нитрование, сульфирование, омыление эфиров водными растворами щелочей и др, проводятся в проточных реакторах с мешалкой в двухфазной системе жидкость-жидкость. При этом в обшем случае реагенты, растворенные в несмешиваюшихся растворителях, переходят из одной фазы в другую и реагируют на поверхности раздела или в объем той или иной фаз. Выход в таких реакторах зависит как от кинетики реакции, так и от скорости подвода реагентов в зону реакции, т. е. от гидродинамики реактора. Основнымн параметрами, определяющими гидродинамику двухфазного реактора, являются структура потоков в реакторе, размер капель дисперсной фазы, поверхность раздела фаз и удерживающая способность по дисперсной фазе, распределение времени пребывания по обеим фазам и степень взаимодействия между каплями дисперс -ной фазы. [c.141]

Расчет распределения времени пребывавкя в гомо генном реакторе с произвольной структурой потоков, опй-оываемой ячеечной моделью, в работах [12,1 осуществлен на основе математического аппарата цепей Маркова. Далее [н] этот метод был расширен для расчета химических реакций произвольной сложности в гомогенных реакторах. Однако информа дик ш распределенин времени пребывания недостаточно для того, чтобы рассчитать превраще-. ние в дисперсной фазе для химической реакции порядка, отличающегося от первого. Для проточного реактора с мешалкой важное влияние на превращение в дисперсной фазе оказывает взаимодействие между каплями за счет коалесценции и ре диспергирования. При отсутствии взаимодействия каждая капля ведет себя как неаа -висимый периодический реактор со своим временем пре >-бывания равным возрасту капли. При этом реактор является полностью сегрегированным по дисперсной фазе. В связи с различным временем пребывания капель возникает распределение по концентрации в дисперсной фазе. При наличии коалесценции и редиспергирования происходит уменьшение разницы в концентрации капель. При бесконечной скорости взаимодействия концентрация в дисперсной [c.142]

Таким образом, проведение изомеризации цнклододека [онокси-ма в додекалактам в роторно-пленочном реакторе дает возможность перевести его в область более высоких температур, что в соответствии с результатами кинетических исследований существенно повышает скорость химической реакции и одновременно позволяет избежать значительных затруднений, вызываемых попаданием в лактам хлорорганических соединений. Проведение процесса изомеризации при температурах выше 125°С в реакторе с мешалкой практически невозможно, так как приводит к образованию значительных количеств смол, образуемых оксимом г лактамом. [c.190]

Пример гидродинамическое исследование влияния изменения скорости вращения мешалки и ее конструкции на степень перемешивания на установке непрерывного действия в реакторе с мешалками двух типов первая - многорядная трехлопастная пропеллерного типа и вторая - выполненная по типу безло- пастной с тремя проточками по длине мешалки английской фирмы "Ай-Си-Ай". Длина мешалок 570, диаметр 56 мм. В качестве модельного вещества служила фракция алкилата с плотностью 620 кг/м (плотность этилена при 473 К и давлении 150 МПа составляет 450 кг/м ). В качестве индикатора использовали химически чистый толуол. Скорость потока алкила-та составляла 12 и 48 л/ч, что соответствовало продолжительности пребывания в реакторе 4 и 1 мин. Скорость вращения мешалок варьировали от 1000 до 2500 об/мин. [c.155]

Для химической обработки суспензии клеток микроорганизмов, в частности суспензии активного ила, используют реактор с мешалкой и рубашкой, в который из мерника подают щелочь. Биофлокулянт насосом-дозатором направляют в смеситель или трубопровод, где он контактирует со сточными водами или с осветляемой суспензией. Концентрацию биомассы в рабочих растворах биофлокулянтов целесообразно выдерживать в пределах 1—5% (масс.). [c.35]

Полученная описанным непрерывным способом техническая уксусная кислота далее подвергается химической очистке в аппарате периодического действия. Очистка достигается путем обработки технической кислоты перманганатом калия, причем уксусная-кислота освобождается от примесей окисляемых веществ. Очистка производится в реакторе с мешалкой, изготовленном из стали Х17Н13М2Т. Обработанная кислота при помощи центробежного насоса ХНЗ-6/30, выполненного из кислотоупорного высокохромистого чугуна, перекачивается в куб ректификационной колонны. Куб, обогревающий его змеевик, а также сама колонна насадочного типа изготовлены из стали Х17Н13М2Т. Пары уксусной кислоты конденсируются и охлаждаются в дефлегматоре и холодильнике — кожухотрубных аппаратах с трубками и трубными досками из стали Х17Н13М2Т. Первая фракция с температурой кипения 120°С собирается в алюминиевый сборник с подогревателем из алюминиевых труб, откуда она подается в реактор на повторную химическую очистку. Охлажденная уксусная кислота 2-го сорта (П фракция) и 1-го сорта (П1 фракция) собирается в другие алюминиевые сборники, откуда самотеком поступает по алюминиевому кислото-проводу на склад готовой продукции. Товарная уксусная кислота, хранится и транспортируется в сварных алюминиевых цистернах большой емкости. [c.57]

Кислотные методы разложения вольфрамовых минералов и концентратов. Шеелит и вольфрамит разлагаются концентрированными кислотами при нагревании с выделением вольфрамовой кислоты H2W04. Разложение шеелита соляной и азотной кислотами получило промышленное применение. Для разложения вольфрамита предлагалась серная кислота. Однако в силу большей химической стойкости вольфрамита в сравнении с шеелитом разложение его кислотами в открытых реакторах с мешалками оказалось нерациональным 198]. Чтобы более или менее полно извлечь вольфрам из любого минерала, требуется большой избыток кислоты (150—400%). Время разложения 3—6 ч [7, 8, 15, 98, 99]. Избыток кислоты можно резко снизить, если разлагать в герметичной аппаратуре типа шаровых мельниц при одновременном истирающем воздействии шаров. Последнее необходимо для снятия пленок вольфрамовой кислоты, оседающей на неразложившихся зернах минералов [96, 100]. Полученную тем или иным способом Н2Ш04 отмывают от примесей растворимых хлористых или азотнокислых солей и направляют на очистку (рис. 156). [c.589]

Модель идеального смешения с постоянным объемом камеры, как для химического реактора с мешалкой, принята П. А. Кулле [138] для ориентировочной оценки средней концентрации соли в рассоле камеры растворения и производительности скважин. [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология