Реакторы химические трубчатые

Как отмечалось ранее,для описания математической модели трубчатого реактора идеального вытеснения, в котором протекает химическая реакция со скоростью Ы , применяется уравнение [c.58]

Основная идея метода динамического программирования состоит в следующем каково бы ни было первое решение, остальные решения должны быть оптимальными по отношению к результату первого решения Этот метод применительно к химическим реакторам впервые использовал Арис . Он нашел оптимальный температурный режим для аппаратов с различным гидродинамическим режимом, последовательности реакторов и трубчатых аппаратов. И. И. Иоффе и Л. М. Письмен предложили аналитические процедуры выбора оптимальных условий для последовательно соединенных реакторов. [c.494]

Иа всех типов химических реакторов аппараты без смешения потока, или, как мы будем их называть, трубчатые реакторы, отличаются наибольшим разнооб-разпем. В реакторах идеального смешения содержимое реактора стараются сделать как можно более однородным при проектировании же трубчатых реакторов цель состоит в том, чтобы избежать перемешивания. В идеальном случае каждый элемент потока проводит в реакторе одно и то же время. Таким образом, процесс в трубчатом реакторе напоминает периодическую реакцию в замкнутом объеме, причем координата, отсчитываемая по направлению движения потока, выполняет функцию времени. Конечно, такое утверждение слишком упрощает картину, однако желательно пметь в виду указанное соответствие между двумя процессами. [c.253]

Разберем решение задачи определения оптимального режима химического трубчатого реактора. На вход контактного аппарата поступает смесь этилена и воздуха при некоторой начальной температуре Та- Смесь непрерывно прогоняется через реактор, причем на поверхности катализатора одновременно протекают две реакции. Одна из них, реакция получения полезного продукта — окиси этилена, протекает по формуле [3] [c.50]

Проточные химические реакторы можно разделить на две основные группы реакторы вытеснения (трубчатые) и реакторы перемешивания (аппараты с кипящим слоем). [c.30]

При этом могут оказаться не принятыми в расчет некоторые важные факторы, такие, как влияние длины и диаметра трубчатого реактора, химических процессов в поверхностном слое катализатора, изменения пористости носителя, а кроме того, и другие геометрические и временные факторы, которые могут повлиять на срок службы катализатора. Впрочем, нет принципиальных препятствий для исследования на автоматизированной установке также и этих факторов. [c.182]

Реакторы химические — аппараты для проведения химических реакций. В зависимости от конструкции и способа проведения реакции различают реакторы непрерывного или периодического действия, автоклавы, колонные, трубчатые, с механическим перемешиванием и др. [c.25]

I — напорный бак 2 — фильтр 3 — насос 4 — бак для приготовления и корректирования раствора химического никелирования 5 — бачки с корректировочными растворами 6 — ванна-реактор 7 — трубчатые нагреватели 8 — подогреватель воды, необходимой для поступления в нагреватели 7 и рубашку ванны —реактора 9 — емкость для собирания конденсата, используемого для приготовления основного и корректировочных растворов.---— [c.45]

Следовательно, расчет химических реакторов по уравнениям диффузионной модели можно применять только к трубчатым аппаратам без насадки или с насадкой из неподвижного катализатора. Для всех иных типов реакторов, и, в частности, реакторов емкостного типа с принудительной или естественной циркуляцией он является недостаточно обоснованным. [c.80]

Однопараметрическая диффузионная модель значительно лучше, чем модель идеального вытеснения, соответствует условиям в реальных аппаратах химической технологии, в которых перемещение веществ проводится по принципу вытеснения, например, в трубчатых реакторах, противоточных аппаратах и т. д. Недостатками этой модели являются сложность постановки граничных условий и необходимость предварительной оценки коэффициента продольного смешения. [c.58]

Трубчатые (многотрубчатые) реакторы широко применяются в химической промышленности из-за простоты их конструкции и обслуживания, легкости регулирования и высокого выхода в расчете на единицу объема аппарата. Однако близкий к изотермическому способ работы достигается довольно редко, в основном для реакций, протекающих медленно или с небольшим тепловым эффектом. [c.318]

По сравнению с трубчатым реактором для проведения гомогенной реакции контактный аппарат представляет собой более сложную систему. С одной стороны, сложнее будет ход химического превращения, с другой, наличие твердого катализатора усложняет процессы, тепло- и массопереноса. [c.466]

Пример Х-2. Рассмотреть реакцию в газовой фазе, протекающую при большой потере напора в трубчатом проточном реакторе. Вывести соотношения между размерами прототипа и модели, необходимые для химического подобия, если массовые расходы реагирующей газовой смеси находятся в отношении X. Сравнить также теплопередачу через стенки сосуда. [c.348]

Программы расчетов химических реакторов при помощи вычислительных машин позволяют найти оптимальные профили температуры и состава в трубчатых реакторах - з, 54 аналогичным же образом определить наилучшие температурно-временные зависимости для периодически действующих реакторов. Также хорошо разработаны методы вычисления оптимальной высоты стационарного слоя катализатора в реакторах 5. Однако встречаются трудности при расчете реакторов полимеризации, а также в иных случаях, когда имеются лишь неполные данные о характере перемешивания. [c.175]

Исходя из результатов исследования внутренней структуры процесса в вихревой трубе — природы вихревого эффекта, изложенной в разделе 1, нами для устранения отмеченных выше нежелательных явлений при протекании ряда химических процессов предложено проведение таких процессов в условиях закрученного потока газов в трубчатом вихревом реакторе [1]. В этом случае катализатором в определенных процессах может служить и материал стенки трубок [52-54], нанесенная на ее поверхность катализаторная пленка, дополнительная газо- [c.125]

Исследования Тэйлора проводились при отсутствии химической реакции и сопутствующих ей явлений. Вопросу применимости концепции Тэйлора к трубчатому реактору, в котором вследствие [c.43]

Тенденция строительства агрегатов большой единичной мощности ярко проявилась в сооружении трубчатых печей, используемых в качестве химических реакторов. Так, на современных пиролизных установках мощностью 300—450 тыс. т/год имеются печи производительностью 16—25 и даже 45 тыс. т/год этилена, что во много раз превышает мощность прежних печей. [c.18]

Эффективность использования рециклов в значительной степени, помимо кинетических характеристик реакций, определяется типом химического реактора. Из теории химических реакторов известно, что для простых реакций, скорость которых пропорциональна концентрации исходного реагента — где п — порядок реакции, реактор трубчатого типа (модель идеального вытеснения) всегда эффективнее реактора с перемешиванием (модель идеального перемешивания), введение рецикла приводит к изменению структуры потоков в реакторе, приближая ее к режиму перемешивания. Таким образом, для простых реакций охват рециклом трубчатого реактора не приводит к увеличению эффективности реактора. Эффективность реактора с перемешиванием не зависит от того, имеется ли рецикл или нет. [c.127]

Значительно сложнее проявляется взаимодействие различных факторов, влияющих на эффективность химических процессов, в случае сложных реакций. Здесь в зависимости от типа химических реакций, соотношения кинетических параметров эффективность реакторов с перемешиванием, трубчатых, с рециклом и без рецикла может изменяться в широких пределах. [c.127]

При моделировании конкретного аппарата построенная локальная диаграмма диффузионной модели может быть развернута в диаграммную сеть (определение сети см. выше). Рассмотрим этот переход на примере закрытого трубчатого реактора длины I, в котором протекает химическая реакция и гидродинамическая структура потока в продольном направлении описывается одномерной диффузионной моделью. [c.112]

Линейные системы. Модели потока используют не только при исследовании предполагаемой степени превращения в нелинейных системах, но и при анализе химического взаимодействия в линейных системах. Этот путь, хотя и не является прямым, тем не менее, находит применение потому, что параметры моделей часто коррелируют с такими критериями, как критерий Рейнольдса, критерий Шмидта и т. д. В дальнейшем указанными корреляционными зависимостями можно воспользоваться, чтобы в подобных условиях рассчитать степень превращения вещества, не прибегая к экспериментальному изучению характера течения жидкости в реакторе. Описанный метод применяют при анализе работы реакторов со стационарным слоем катализатора и реакторов трубчатого типа.- [c.251]

Настоящая модель легко допускает обобщение на случай одновременного протекания в зерне катализатора нескольких реакций, сопровождающихся изменением объема исходной смеси. Математическим описанием в размерной форме всегда удобно пользоваться для расчета конкретных химических процессов, для которых количественно определены все параметры. Для исследований общих свойств системы, связанных, например, со статическими и динамическими характеристиками множественностью стационарных режимов и их устойчивостью, целесообразно использовать математическую модель, записанную в безразмерной форме. С учетом приведенных ранее допущений, определяющих область использования модели (3.22а) —(3.22к), для трубчатого реактора, в котором протекает одна реакция первого порядка, и температура хладоагента к межтрубном пространстве одинаковая по всей длине, можно записать такую систему [c.75]

Реакторы с нагреванием или охлаждением через рубашку или наружный змеевик. Такой способ нагревания или охла кдения широко распространен в химической промышленности и применим как в реакторах типа автоклава, так и в трубчатых реакторах (рис. 1Х-16). [c.364]

Оптимизация трубчатого реактора со слоем катализатора, нанесенным на стенки трубок.— Экспресс-информация Кибернетика в химии и химической технологии.— М. ВИНИТИ, 1975.— № 21.— С. 13-21. [c.145]

Академик АН РБ К.С. Минскер развивает идеологию трубчатых аппаратов, которые позволяют резко ускорить химические процессы за счет турбулизации. Им отработаны четыре типа реакторов (см. схемы). Все эти реакторы внедряются в производство. [c.336]

На опытно-промышленном трубчатом реакторе для синтеза системы защиты исследовалась динамика каналов теплообмена и химического превращения. Исследования производились посекционно, было поставлено большое количество экспериментов, после чего на ЭВМ были рассчитаны коэффициенты усиления и постоянные времени дифференциальных уравнений, аппроксимирующих названные каналы как апериодические звенья первого порядка. На основании этих расчетов была составлена математическая модель реактора, позволившая выбрать рабочий режим процесса. [c.198]

Институтом катализа СО АН СССР совместно с Новосибирским химическим заводом разработан промышленный процесс окисления метилового спирта на железо-молибденовом катализаторе в комбинированном реакторе, состоящем из последовательно расположенных трубчатой части (внутренний диаметр трубок 20 мм, в межтрубном пространстве циркулирует теплоноситель) и адиабатической секции. Применение такой конструкции позволяет резко понизить гидравлическое сопротивление системы и повысить экономически целесообразную единичную мощность установки до 60 тыс. т 37%-ного формалина в год. [c.202]

Возможно ли, что трубчатый реактор идеального вытеснения имеет более чем один профиль стационарного состояния для данных параметров и условий подачи Так как изменение содержимого реактора периодического действия во времени точно соответствует изменению содержимого трубчатого реактора идеального вытеснения по расстоянию, то этот вопрос может быть сформулирован следующим образом возможно ли, что в реакторе периодического типа имеется более чем один путь реакции при данных условиях Повседневный опыт дает отрицательный ответ на поставленный вопрос, иначе воспроизводимость химических экспериментов вызывала бы серьезные сомнения. Для более строгого доказательства можно сослаться на теорему (гл. III), утверждающую, что решение дифференциальных уравнений первого порядка [c.123]

Трубчатые контактные аппараты широко применяют на заводах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Новый контактный трубчатый реактор с пневмотранспортной циркуляцией сыпучего материала можно рассматривать как перспективный. [c.294]

Выражение (4) в общем случае отлично от О и по абсолютной величине равно температурному изменению теплового эффекта химической реакции при постоянном давлении в пределах рассматриваемых температур. Очевидно, чем больше температурная зависимость теплового эффекта, тем больше отличаются значения сравниваемых величин. Таким образом, согласно (I) тепловая мощность трубчатого реактора зависит от выбора температуры начала отсчета энтальпии [c.84]

Евлм реактор охлаждается с помощью трубчатого амеевика о распределенной по длине L температурой, то уравнения теплового баланса можно составить на основе системы (4.8). Учитывая, что в данном случае имеет место тепловыделение аа счет химической реак1(ии без подвода тепла о внешним потоком, полу-чим п [c.61]

В модели и промышленном аппарате (непрерывнодействующем трубчатом реакторе) проходят турбулентные потоки с одинаковыми перепадами давления Др, причем температуры Т, средние времена пребывания Ь и скорости реакции г равны кроме того, действительны уравнения (11-114) и (11-115) и существуют тепловое и химическое подобие, а геометрического и гидродинамического подобия нет. Масштабные отношения, которые следуют отсюда, необходимо исследовать. Уравнения гидравлического сопротивления (7-57) для обоих реакторов будут иметь такой вид [c.234]

Модель идеального вытеснения широко используют в химической технологии при описании аппаратов, работающих по принципу вытеснения, например трубчатых реакторов и теплообменников. Ее достоинствами являются относительная простота ргшения уравнений математического описания, построенного с применением данной модели, и вместе с тем приемлемая во многих слу4аях точность воспроизведения реальных гидродинамических условий. [c.57]

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]

Очень часто процесс объемной десублимацни проводят в вертикальных трубчатых (пустотелых) аппаратах [120, 121] методом смешения горячей ПГС с охлаждающим газом или в результате химической реакции смешивающихся компонентов. В начальном участке трубчатого реактора-десублнматора происходит смешение и взаимодействие газообразных компонентов. На дальнейших участках десублиматора происходит образование зародышей, рост кристаллов, падение пересыщения в связи с явлениями кристаллообразования. Тогда математическая модель процесса объемной десуб-.лимации примет вид (следствие из уравнений (1.58), пренебрегаем явлениями агломерации и рассматриваем стационарный случай работы аппарата) [c.241]

Гомогенные реакторы. Консфуктивно гомогенные реакторы выполняются в виде аппаратов с мешалками или трубчатых (проточных) аппаратов. При известных кинетике и механизме реакций выбор типа реактора определяется условиями обеспечения равномерности распределения реагентов в объеме. Наличие фадиентов конценфации, температуры приводит к изменению физико-химических свойств реагентов (вязкости, плотности и т. д.) и, как следствие, к искажению профиля скоростей, неравномерному протеканию реакции по объему или сечению реактора. В случае изотермических реакций изменение характеристик реагентов в ходе протекания реакции может привести к неустойчивости системы в целом, т. е. к нарушению установившегося состояния по скоростям теплоподвода и теплоотвода. Характерными вопросами, решаемыми при проектировании этих реакторов, являются оценка гидродинамической сфуктуры потоков и обеспечение необходимого температурного режима реактора. [c.18]

В реакторе с потоком вязкой жидкости режим пдеального вытеснения возможен при эффективном радиальном массопереносе. Это наблюдается, например, при ламинарном потоке через изогнутые трубы (см. стр. 109). Ховарка и Кендолл Ь2 показали, что за счет установки перегородок внутри трубчатого реактора удается увеличить конверсию при протекании реакций второго порядка в ламинарном потоке. При химическом превращении высоковяаких материалов вязкость потока зависит от степени превращения. Вследствие того, что в таких системах вязкость около стенок трубы очень высока, большая часть загрузки проходит через центральную часть трубы, и может возникнуть значительная поперечная циркуляция. [c.102]

Мазо В. А., Математическое моделирование jnpoue a теплосъема в трубчатых реактора окисления этилена в окись этилена, в сб. Всесоюзная кон ференция по химическим реакторам , т. 1, Новосибирск, 1965, стр. 54. [c.561]

Участок трубчатого реактора, проходимый потоком за время т, имеет строго определенную поверхность, через которую при данной разности температур и заданном режимё движения потока передается определенное количество тепла. Теплообмен между потоком и поверхностью трубки влияет на распределение температур, а следовательно, п на ход химического превращения. Для того чтобы учесть взаимное влияние этпх процессов, необходимо составить дифференциальные уравнения, которые выразили бы зависимость изменения температуры газа Т и парциального давления пропана от дл1шы реактора I. [c.64]

Из-за высокой скорости газов в трубчатом реакторе следует ожидать и резкое повышение скорости химического превращения за счет перехода реакции на гетерогенно-гомогенный механизм [55, 56], поскольку в трубчатом вихревом реакторе имеются свободные объемы, необходимые для развития радикальноцепного процесса [57]. [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология