Реакторы проектирование

В. М. Померанцев, Оптимальное проектирование реакторов синтеза аммиака и метанола с внутренним теплообменом. Хим. иром., № 8, 605 (1964).] Максимальная температура в реакторах, охлаждаемых со стенки, рассматривается в статье [c.302]

Очевидно, что в практике могут встретиться другие способы постановки задачи расчета и проектирования реактора. [c.167]

Вернемся еще раз к процессу производства уротропина. Представленная на рис. Х-1 схема лабораторного получения этого соединения не дает достаточной информации, необходимой для проектирования промышленной установки. Таким образом, напрашивается очевидный вывод, что информация о процессе была бы более обширной, если бы уже в лабораторном масштабе единичные процессы реализовались способом, максимально приближенным к промышленному. Тогда реакцию следовало бы проводить в трубчатом реакторе, кристаллизацию — при пониженном давлении, отделение кристаллов — в лабораторной центрифуге и т. д. Используемые при этом аппараты должны быть моделями промышленного оборудования. [c.443]

В настоящее время исследованием процесса огневого обезвреживания производственных отходов, разработкой конструкций циклонных реакторов, проектированием и [c.14]

Распространенный тип реакторов представляет собой сосуд, в который подаются реагенты и из которого удаляются продукты реакции, а содержимое сосуда перемешивается так, чтобы состав и температура реагирующей смеси были как можно более постоянными по всему его объему. Далее слово реактор будет употребляться без уточняющих определений применительно к тому типу реакторов, который разбирается в этой главе реакторы других типов будут именоваться полностью. Прежде всего мы выведем основные уравнения для простейше модели реактора и покажем, как с их помощью решаются задачи проектирования реактора. Некоторые экономические вопросы, связанные с проектированием, приведут нас к задачам оптимизации и управления реактором. Задачи управления потребуют исследования поведения процесса в нестационарном режиме. В конце главы будут рассмотрены недостатки простой модели идеального смешения в реакторе и вопросы расчета двухфазных процессов. [c.149]

В последние годы в Советском Союзе издан ряд книг по вопросам математического моделирования, расчета и оптимизации химических реакторов. Тем не менее, перевод и издание монографии Р. Ариса, крупного американского специалиста в этой области, представляется весьма целесообразным. Предлагаемая читателю книга отличается от других книг этого направления тем, что в ней с максимальной последовательностью проводится строгий математический подход в постановке и решении рассматриваемых задач. Некоторое абстрагирование от излишних физических и химических деталей предмета и четкая формализация проблемы представляются особенно необходимыми сейчас, в период становления научных основ проектирования и эксплуатации химических реакторов и отхода в этой области техники от чисто эмпирических методов. Вероятно, наибольшую ценность такой подход имеет при обучении студентов и аспирантов, для которых автор и предназначает свою книгу. [c.5]

В задачи этой книги не входит подробное исследование термостатики и термодинамики химических реакций, цель ее — выявить принципы, лежащие в основе анализа и проектирования химических реакторов поэтому нам следует избегать излишних усложнений. Конечно, на практике может возникнуть много трудных проблем, связанных с неидеальным поведением реагирующих смесей, однако расчеты, учитывающие отклонения от идеальности, проводятся с помощью тех же методов, что и более простые расчеты, излагаемые в настоящей главе. Поскольку имеется сравнительно большое количество термодинамических данных, всегда нужно следить за тем, чтобы не превысить точность, вводя мелкие поправки в расчет, использующий приблизительные и в большинстве случаев неполные кинетические данные. Другая причина, но которой мы не будем вдаваться в детали — это обилие, если не избыток, книг по термодинамике. Некоторые из них упомянуты в конце главы, но мы не пытаемся ни сделать критический обзор имеющейся литературы, ни даже составить полный список рекомендуемых руководств. [c.39]

С практической точки зрения кинетический закон дает всю необходимую информацию для расчета и управления реактором данного типа. Однако редко случается, чтобы был точно известен кинетический закон со всеми входящими в пего константами. Гораздо чаще имеются лишь приближенные оценки констант, основанные на небольшом количестве экспериментальных данных. Иногда нет и этого, и тогда проектирование промышленного [c.63]

В целом математическое моделирование как метод научного исследования дает возможность, с одной стороны, переходить в отдельных случаях непосредственно от результатов исследования на лабораторных и пилотных установках к проектированию промышленных реакторов, минуя опытные и полу опытные установки, а с другой — значительно сокращает время исследования. [c.14]

В заключение можно сказать, что все, в чем мы нуждаемся для выработки адекватного описания химического реактора, — это выражение кинетического закона г ( , Т, Р), которое соответствовало бы действительности. То, чем мы можем располагать при проектировании реального промышленного реактора, может, вследствие недостатка времени и средств, быть далеко от желаемой точности, но какое бы кинетическое выражение мы ни получили, оно должно играть в практических расчетах ту же роль, что и функция г Т, Р) в теоретическом анализе. [c.64]

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]

Р. Арис, Оптимальное проектирование химических реакторов, ИЛ, 1963. [и в главе 6 книги [c.213]

При более детальном проектировании следует выразить стоимость реактора как функцию его объема V и температуры Т, т. е. С (F, Т). Если задана требуемая производительность реактора Р = ql, а Ту фиксирована, то [c.218]

Р. Арис, Оптимальное проектирование химических реакторов, ИЛ, 1963. [c.252]

По характеру и методу изложения книга предназначена именно для начинающих ознакомление с расчетами химических реакторов. Трудная педагогическая задача решена автором весьма успешно. При умеренном объеме книга дает все основное для перехода к дальнейшему самостоятельному творчеству при проектировании реактора конкретного производства. Разумеется, проектирование конкретного реактора включает как важные составные части разработку конструкции и конструктивные расчеты, а также расчеты по регулированию и, наконец, технико-экономическое обоснование данной конструкции, т. е. вопросы, не рассматриваемые в книге. Однако расчеты и требования к конструкции, вытекающие из химической кинетики, являются определяющими и чаще всего наиболее сложными проблемами при проектировании. [c.7]

Периодические реакторы мы можем описывать мепее подробно, чем реакторы других типов, поскольку их характерные черты уже обсуждались в предыдущих главах. Можно сказать, что протекание реакции во времени в периодическом реакторе соответствует протеканию ее в пространстве в трубчатом реакторе. В связи с внедрением непрерывных процессов интерес к периодическим реакторам понизился, однако нельзя окончательно отказываться от проектирования периодических реакторов без проведения тщательных экономических исследований. [c.306]

Нагиев М. Ф. Основы разработки комплексных химических процессов и проектирования реакторов, Баку, Аз. гос. изд-во, 1961. 490 с. [c.159]

А р и с Р. Оптимальное проектирование химических реакторов. М., Изд-во иностранной литературы, 1963. [c.166]

При проектировании промышленного реактора должны быть обеспечены следующие условия его работы [c.195]

Приступая к проектированию реактора, в котором должна проходить определенная химическая реакция, необходимо ответить на два вопроса [c.204]

В качестве примера применения динамического программирования рассмотрим задачу из области техники расчета и проектирования реакторов. На рис. 15-22, а изображена схема ряда последовательно включенных реакторов полного смешения, причем в соответствии [c.347]

Независимо от типа реактора глубину слоя катализатора в рабочей зоне можно изменять путем удлинения или укорочения труб распределительного устройства. При значительной высоте столба под влиянием создаваемого им давления могут раздавливаться частицы катализатора, находящиеся в нижнем слое. Чем толще слой в мельче составляющие его частицы, тем большее гидравлическое сопротивление оказывает он проходящему газопаровому потоку. Учитывая отмеченное выше, при проектировании реакторов глубину слоя катализатора в рабочей зоне обычно принимают равной 4,5—6 м. [c.116]

Одной из основных величин, предопределяющих при проектировании объем и размеры реактора, является массовая скорость. На установках флюид процесс крекинга осуществляют с массовой скоростью от 0,8 до 3,0 т исходного сырья на 1 ти находящегося в крекинг-зоне реактора катализатора. [c.151]

На установке дегидрирования углеводородов контактный газ после реактора и котла-утилизатора охлаждается в скруббере циркуляционной водой. Одновременно с охлаждением в скруббере частично улавливается катализаторная пыль, уносимая контактным газом, вследствие чего в циркуляционной воде содержатся частицы катализатора. Это не учитывалось при проектировании, и в проект закладывались циркуляционные насосы, изготовленные из чугуна. Такие насосы после нескольких дней работы полностью выходили из строя из-за сильной эрозии. Часто при вскрытии насоса обнаруживали полное истирание рабочего колеса. [c.102]

Ниже будут приведены некоторые понятия и кинетические зависимости, необходимые для решения проблем технической кинетики и проектирования реакторов. [c.204]

Для широкого практического использования теории абсолютных скоростей требуется дальнейшее ее развитие. Поэтому основную роль при проектировании химических реакторов все еще играют кинетические данные, полученные экспериментально, а теоретические расчеты скоростей реакций находят очень ограниченное применение. [c.222]

Основываясь на приведенном разделении превращений в гетерогенных системах, ограничимся изучением контактных процессов и абсорбции с одновременной химической реакцией. Для упрощения примем изотермические условия проведения этих превращений, помня, что при проектировании реакторов обязательно нужно учитывать взаимосвязь тепловыделения и теплопоглощения. [c.244]

При проектировании реакторов для проведения некаталитических реакций в системе газ (жидкость) — твердое тело прежде всего следует учитывать 1) кинетику превращения одиночного зерна 2) распределение зерен твердого исходного вещества (по размерам) 3) способ контакта фаз (характеристику потока). [c.270]

При проектировании реакторов следует учитывать сложность химических процессов. В большинстве случаев кроме основного конструктивного элемента, в котором происходит превращение, [c.289]

Формулы (УП1-275) и (У1П-276) применяются главным образом для анализа нестационарных состояний реактора полного вытеснения. Для целей проектирования реакторов достаточно уравнения, которое описывает стационарное состояние, соответствующее нормальным условиям работы аппарата (кроме периодов его пуска и остановки). [c.297]

Проектирование химических реакторов—одна из важнейших и труднейших задач, с которыми встречается инженер-химик. Химический реактор, помимо чисто кинетических аспектов, одновременно является и теплообменником и массообменным аппаратом, и ему часто присущи некоторые черты устройств для перемещения потоков и транспорта твердого материала. Приходится нередко обеспечивать контакт между твердой, жидкой и газовой фазами, применять мешалки и другие подобные устройства, а также вести реакцию в условиях высоких температур и давлений. Возникают серьезные проблемы, связанные с контролем процесса. Наконец, требуется самый тщательный экономический анализ, чтобы получить максимум продукции нужного качества с минимальными производственными затратами. [c.9]

Проектирование изотермического реактора только для одного химического превращения относительно просто и сводится к расчету времени, необходимого для достижения принятой степени превращения выбранного реагента, или объема реакционного пространства на основе проектного уравнения. Концентрации осталь- [c.298]

Расчет промышленных реакторов непосредственно по данным лабораторных исследований возможен только в простых случаях, например для изотермических или адиабатических реакций в гомогенной среде. Выше уже указывалось, что нужно проводить исследования в промежуточном масштабе. Необходимые для проектирования данные находятся при исследованиях ь полупромышленной или опытной промышленной установках в виде эмпирических зависимостей выхода химического превращения от параметров работы реактора. Нашей целью в основном является достижение в большем масштабе оптимальных условий, полученных в меньшем масштабе. Как и при масштабировании единичных типовых процессов, в этом случае можно использовать теорию подобия. [c.461]

В предлагаемой работе собран из разнообразных источников обширный материал по вопросам проектирования химических реакторов. Многое в тексте является давно известным классическим достоянием курсов физической химии, однако значительная часть рассмотренных проблем и фактических данных относится к последним годам. [c.9]

Разработка приемов математического моделирования химических реакторов (в развитии этих работ в СССР и в пропагандировании новых идей в этой области большая роль принадлежит М. Г. Слинь-ко [345]) и широкое развитие исследований по кинетике реакций промышленно важных процессов создали предпосылки для оптимального проектирования химических реакторов. Проектирование реактора для проведения какого-либо химического процесса в современном понимании слагается из выбора оптимальной конструкции, определения оптимальных условий ведения процесса и расчета конструктивных элементов (включая и расчет реакционного объема). [c.219]

Недостаток места не позволяет нам провести исследование реакторов с кипящим слоем. Исследование всех типов реакторов ведется по одному принципу, хотя объем каждой части исследования варьируется от одного тина реактора к другому. Прежде всего ставится модель реактора, выводятся описывающие ее уравнения, и тогда становится ясным характер задач расчета реактора. Там, где это возможно, рассматриваются вопросы оптимального проектирования реактора. Часто случается, что провести оптимальный расчет не сложнее, чем обыкновенный. Даже еслп найденное оптимальное решение неосуществимо на практике, оно всегда дает напвысшие возможные показатели процесса, к которым надо стремиться при реальном проектировании реактора. Расчет реактора связан, в первую очередь, с решением стационарных уравнений. В то же время важно изучить поведение реактора в нестационарном (переходном) режиме, так как найденный стационарный режим может быть неустойчивым. В последнем случае необходимо либо отказаться от проведения процесса в этом режиме, либо стабилизировать его с помощью надлежащего регулирующего устройства. В конце каждой главы мы возвращаемся к анализу допущений, сделанных нри постановке модели реактора, и исследуем влияние отклонений от идеализированной модели на характеристики процесса. [c.10]

Раздел VIII.1. Задачи оптимального проектирования адиабатических реакторов обсуждаются в книге. [c.252]

Расчет всех типов трубчатых реакторов должен базироваться на правильно сформулированных уравнениях материального п энергетического балансов (простейшие из них выведены в разделах 1Х.1—1Х.З) и разумных принципах расчета (раздел IX.4). Далее мы обсудим некоторые задачи оптимального проектирования. Хотя найденные нами оптимальные решения (раздел IX.5), не могут быть практически реализованы, они дают наиболее высокие возможные показатели процесса, к которым надо стремиться при детальном проектировании реактора. Соотношение между теоретическим и практическим оптимальным расчетом мы обсудим, исследуя в разделе IX.6 реакторы с прямоточными и противоточными тенлообменнп-ками. В разделе IX.7 будут затронуты некоторые проблемы устойчивости и регулирования трубчатых реакторов. В конце главы мы рассмотрим некоторые усложнения простой одномерной модели реактора и исследуем влияние продольного перемешивания и поперечного профиля скоростей (разделы IX.8 н IX.9). Структура главы показана на рис. IX.1. [c.256]

Интегрируя уравнение (IX.25) или систему уравнений (IX.25), (IX.26) иока не будет выполнено это конечное условие, получим необходимую дливгу реактора. Оценив размеры реактора, можно приступить к его детальному проектированию и экономическим расчетам. С помощью вычислительной машины можно провести выбор оптимальных параметров реактора. Далее мы рассмотрим простейшую задачу теоретической оптимизации — выбор наилучшего профиля температур по длине реактора. [c.265]

На рпс. IX.17 представлена завнсилюсть АГ от Г прп постоянном 0 п различных значениях параметра N. В реальных задачах проектирования реактора [c.283]

Мы сформулируем основные уравнения процесса, а затем обсудим некоторые его экономические характеристики. Результаты, касающиеся оптимального управления периодическим реактором, являются просто интерпретацией решения задачи оптимального проектирования трубчатых реакторов. Мы не будем давать полного вывода этих результатов, но ограничимся качественным их описанием. Изотермические процессы в периодическом реакторе полностью описаны в главе V, где проводилось интегрирование кинетических уравнений при постоянной температуре. Простейшим типом неизотермического процесса является адиабатическое проведение реакции в теплоизолировапном реакторе такой процесс описан в главе УП1. [c.306]

При проектировании крекинг-установок большое внимание уделяется подбору материалов для изготовленяя аппаратов и к эммуникаций и защите их ох коррозии и абразивного износа. Реакторы усхановок, перерабатывающих сернистое сырье, часто изготовляют из двухслойного металла, например состоящего из слоя V углеродистой стали (Ст.З) и слоя, содержащего 11—13% хрома (сталь марки ЭИ 496) [18]. Хромистая сталь или внуэренняя облицовка из нее значительно лучше противостоят высокотемпературной сернистой коррозии, чем углеродистая сталь. Внутренние элементы реактора делают обычно из нержавеющей стали. [c.133]

Когда управление ведется температурой теплоносителя, что особенно интересно нри решении практических задач проектирования, и управляющее воздействие входит только в одно из уравнений системы (VI 1,28.3) — уравнение теплового баланса реактора, возникает задача 8, приведенная вьппе. Для сравнения с резул ,татами, получающимися, если обеспечить оптимальные температурные условия дл)г химической реакции, можно рассмотреть задачу с испол .-зованием в качестве управляющего воздействия температуры реагирующей смеси. При этом система уравнений (VI ,283) может приниматься как система уравнений материалььилх балансов реагентов, куда температура входит через константы скорости реакции. [c.365]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология