Внутренний теплообмен

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]

Типичным примером кожухотрубчатого реактора с внутренним теплообменом, работающего нри условиях, близких к изотермическим, является реактор для селективной полимеризации олефинов (рис. 140). [c.276]

По тепловому режиму реакторы можно разделить на адиабатические аппараты и реакторы с теплообменом в реакционной зоне (внутренним теплообменом). В адиабатическом режиме тепло отводится либо самим реагирующим потоком, либо движущимся катализатором. В газофазных процессах, где теплоемкость реагирующего потока мала, проведение реакции в адиабатическом режиме приводит к появлению значительного перепада температуры но длине слоя катализатора. Чтобы этот перепад не превышал допустимых значений, реактор приходится разделять на ряд зон — адиабатических слоев, в промежутках между которыми поток охлаждается или нагревается до требуемой температуры. Изменение температуры реагирующей смеси может достигаться либо с помощью промежуточных теплообменников, либо путем добавления холодного (горячего) сырья или инертного вещества. [c.262]

Реакторы с внутренним теплообменом. Перепады температуры, возникающие при адиабатическом протекании реакции, часто бывают слишком велики поэтому множество промышленных процессов проводится с отводом тепла из зоны реакции, если последняя идет с выделением тепла или подводом его — в случае эндотермической реакции. Подвод или отвод тепла, как правило, осуществляют путем теплообмена реагирующей смеси с теплоносителем. Направление движения реагирующей смеси и теплоносителя может совпадать (при прямотоке) или быть противоположным (при противотоке), а в качестве теплоносителя можно использовать либо некоторое постороннее вещество, либо смесь исходных веществ, одновременно нагревающуюся до температуры, при которой реакция идет с заметной скоростью. [c.287]

Внешний и внутренний теплообмен [c.288]

Теперь остается решить только два уравнения, но одно из них — уравнение (IX.59) — содержит Рис. 1Х.12. Схема противоточного явную зависимость от некоторых реактора с внутренним теплообменом, граничных условий. [c.277]

Рис. 1Х.13. Геометрические места точек с максимальной температурой для противоточного реактора с внутренним теплообменом (теплоноситель — исходная смесь).

Упражнение IX.24, Покажите, что для реакции А В в противоточном реакторе с внутренним теплообменом левая часть уравнения, аналогичного (IX.77), будет иметь впд [c.287]

Аналитическое решение задачи расчета противоточного реактора с внутренним теплообменом (использующее ту же аппроксимацию температурной зависимости константы скорости реакции) дано в работах [c.303]

С л и н ь к о М. Г., Бесков В. С., Скоморохов В, Б., Устойчивость контактных аппаратов с внутренним теплообменом, Хи.м. пром., № 9, 64 (1963). [c.177]

Рис. 42. Распределение температуры в реакторе вытеснения с внутренним теплообменом

В общем случае для расчета реакторов с внутренним теплообменом необходимо решать уравнения материального и теплового балансов реагирующих смесей (VII.23), [c.287]

УП1.4. АВТОТЕРМИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ С ВНУТРЕННИМ ТЕПЛООБМЕНОМ [c.353]

Под внутренним теплообменом понимаются тепловые процессы, ведущие к изменению температуры внутри элементов термической системы, в результате воздействия внешнего теплообмена на их наружную поверхность или внутреннего разогрева. Процессы теплообмена в муфельных, ретортных, тигельных, канальных печах необходимо рассматривать как процессы, протекающие в рабочей камере, имеющей внутренний экран. [c.61]

Внешний и внутренний теплообмен и обмен энтропией [c.252]

Это уравнение является основным в термодинамике необратимых процессов и оно определяет скорость возрастания энтропии, так как относится только к внутреннему теплообмену. Если же учитывать и внешний теплообмен, то общее уравнение термодинамики необратимых само- и несамопроизвольных процессов (Колесников И. М.) будет иметь такой вид [c.254]

Многотрубный реактор с внутренним теплообменом между реакционной смесью и сырьем [c.140]

Рнс. XV-29. Стационарные режимы для аппарата с внутренним теплообменом. [c.517]

Аналогичные необходимые приближенные условия устойчивости для аппаратов с внутренним теплообменом (рис. XV-29 и ХУ-ЗО) можно представить соответственно в виде неравенств [c.517]

Большинство авторов обобщили свои исследования по внутреннему теплообмену в виде критериальных уравнений [26, 43, 44, 47]. [c.47]

На внутренний теплообмен влияет размещение змеевиков и отражательных перегородок в реакторе. Вертикальные ребра обеспечивают увеличение интенсивности теплообмена на 37% Для Не = 1000- 300 ООО. При Ке<1000 влияние перегородок незначительно. [c.57]

В настоящем обзоре мы сформулируем некоторые из этих результатов и продемонстрируем их на конкретных задачах химической технологии. Будет проведен качественный анализ стационарных задач, описывающих процессы на зерне, в слое катализатора, в реакторах с внутренним теплообменом. Результаты [c.83]

Этот метод расчета позволяет выбрать условия работы, чпсло реакторов с внутренним теплообменом и толщину слоя катализатора в промышленных реакторах. [c.279]

Рис. У1-41. Профиль температур в реакторе с внутренним теплообменом.

При проведении экзотермических процессов, как адиабатических, так и с внутренним теплообменом, иногда применяют автотермиче-ские реакционные узлы, конструкция которых позволяет осуществлять охлаждение реагирующей смеси в промежуточных теплообменниках или в зоне реакции с помощью теплообмена с холодной исходной смесью, одновременно нагревающейся до температуры реакции. Теплообмен между входящим и выходящим из реактора потоками может быть осуществлен и в емкостных (одностадийных) адиабатических реакторах. В отдельных случаях, когда допустим значительный перегрев хотя бы одного из реагентов (например, водяного пара), подобный принцип применим и при проведении эндотермических нроцессов. Преимуществом автотермических реакционных узлов является уменьшение затрат на теплообмен, а также определенные конструктивные удобства, особенно важные при проведении реакций под давлением. Основным недостатком этих схем является возникновение явлений неустойчивости и скачкообразного перехода между различными режимами процесса. [c.268]

Реактор для каталитического окисления двуокиси серы. В реакторах с внутренним теплообменом каталитическая масса расположена или внутри труб, охлаждаемых через стенки с помощью нереагирующих газов, или в двойных концентрических трубах, охлаждаемых через внутреннюю трубу. [c.295]

Характерным конструктивным типом реактора с внутренним теплообменом является реактор с асбесто-платиновым катализатором, загруженным в 200 вертикальных труб высотой 2035 мм и диаметром 127 лш. [c.295]

Геометрические места точек с максп.мальпой температурой для противоточного реактора с внутренним теплообменом (рис. IX.11, г) показаны (при различных значениях V) на рпс. IX. 13. В этом случае очень легко указать форму таких кривых. Чтобы отношение Л/ [c.278]

Конструкция однопоточиого неразборного теплообменника по-казапа на рис. 156. Такой теплообменн(ж выполняют целиком сварным или с применением для соединения внутренних (теплообменных) труб двойников на фланцах или муфтах. В последних случаях возможна механическая чистка внутренней поверхности теплообменных труб. Концы наружных (кожуховых) труб выполняют из тройников, образующих отвод, и днищ, привариваемых к внутренним трубам. Таким образом, неразборные теплообменники тина труба в трубе являются конструкциями жесткого типа. [c.183]

Так, например, если в окрестности неустойчивого режима увеличивают начальную температуру или начальные концентрации исходных реагирующих веществ, то новый стационарный режим отвечает более низким значениям температур. Общий анализ устойчивости стационарных решений указанным методом удается провести для пористого зерна, адиабатического слоя неполного смешения и реактора с внутренним теплообменом. Некоторь1е результаты нахождения области устойчивых стационарных режимов для экзотермических реакций первого порядка приведены на рис. 27 и в табл. 62. [c.515]

В аппаратах с внутренним те1 лообменом 1еобходпм 51. л те Ло-вон режим поддерживается теплообмен ) мп элементами, раеноло-жеин 5 ми непосредственно в слое катализатора. Контактные аппараты с внутренним теплообменом делают в виде кожухотрубчатых теплообменников с размещением катализатора как в трубках, так и в межтрубном пространстве или в виде пластинчатых теплообменников. Объем трубок значительно мепьп. е межтрубного пространства. Прн размещении катализатора., в трубках уменьшается [c.204]

Трубы, заполненные катализатором или погруженные в слой катализатора, одновременно служат для подогрева входящего газа в этом случае принято говорить о внутреннем теплообмене. По существу, однако, решетчатые реакторы, в которых слой разбит на секции, а между секциями установлены теплообменники, также могут быть отнесены к категории реакторов с внутренним теплообменом. С другой стороны, следует выделить реакторы с наружными теплообменниками, выполненными в виде наружной охлаждающей рубашки или отдельного аппарата. Реакционный газ может охлаждаться косвенно, через стенку теплообменника, или непосредственно подачей свежего холодного газа в пространство между секциями. Вводить холодную струю в пространство между последними ступенями не рекомендуется, так как это снижает степень превращения. На рис, -30 изображен решетчатый реактор фирмы СНет еЬаи . [c.340]

Теплоотдача от внутренних теплообменных элементов к фонтанирующему слою происходит в более благоприятных условиях, чем от ограничивающей слой стенки. Можно ожидать, что в зоне фонтана коэффициенты теплоотдачи будут близки к получаемым в псевдоожиженном слое, в а кольцевых тонах они даже могут быть несколгько выше, чем от стенки, вследствие турбулентности воздушного потока, вызванной теплообменпой поверхностью. Эти предположения подтверждаются результатами исследований Забродского и Михайлика использовавших небольшой электронагреватель (диаметром 4,2 мм, длиной 35 мм) в качестве зонда для изучения полей коэффициентов теплоотдачи . Температуру поверхности нагрева поддерживали постоянной (70 °С), а по количеству подведенной электроэнергии определяли тепловой поток. [c.644]

Мы рассмотрим задачу управления процессом в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора в окрестности неустой чивого стационарного режима, исследуем устойчивость распределенной системы без управления и с введенным с помощью обратной связи управлением. Аппроксимация распределенной модели проводится с помощью метода ортогональных коллокаций. Величина воздействия обратной связи определяется методом модального управления путем сдвига нескольких собственных значений соответствующей задачи в левую полуплоскость, чтобы сделать выбранный стационарный режим устойчивым. Аналогичный подход для управления раснределенпыми системами использован в [5] для реактора с неподвижным слоем катализатора с охлаждающей рубашкой и одинаковой температурой хладоагента ио длине реактора, где рассматривалась квазигомогенная модель, состоящая из системы уравнений параболического типа. В [6] нами дано управление процессом в реакторе с псевдоожи-женпым слоем катализатора. Управление процессом в трубчатом реакторе с нротпвоточным внутренним теплообменом нриведе-ио в [7]. [c.116]

В случае прямотока, как показывают расчеты, приведенные в примере 1П-1, температуры обоих потоков при быстром внутреннем теплообмене практически одинаковы. Обозначив массовые потоки реагирующей смеси и контакта соответственно 0 . и их теплоемкости Сс и и считая, что в ходе процесса величина СсСд 4- существенно не меняется, получим следующее уравнение теплового баланса [c.103]

В более общем случае необходимо учитывать различие температур потоков (Гс и Т и внутренний теплообмен между ними. Если принять, что тенло через стенку аппарата передается от нотока реагирующей смеси, то соответствующий член включается только в уравнение теплового баланса смеси. Естественно, что если тепло при реакции выделяется, оно расходуется на нагрев более холодного потока, а при поглощении тепла реакцией оно отбирается от более горячего потока. С учетом сказанного для холодного потока — смеси и горячего потока — контактной массы тепловые уравнения получим в виде [c.103]

Реакторы с внутренним теплообменом. Если тепло отводится из зоны реакции и скорость теплоотвода q T, Т ), согласно формуле (VII.34), пропорциональна разности температур реагирующей смеси Т и теплоносителя с множителем пропорциональности а, то уравнения (VIII.40), (VIII.41), определяющие чувствительность температуры и концентрации исходного вещества в каждом сечении — т (t), (I) — к температуре исходной смеси Гвх. принимают вид [c.342]

Экзотермические процессы часто проводят в трубчатых реакторах с внутренним теплообменом, используя в качестве теплоносртеля исходную смесь (рис. УП1.10). При этом одновременно осуществляется отвод тепла из зоны реакции и [c.353]

Внутренний теплообмен в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора не представляет проблемы, поскольку перемешивание твердого вещества обычно настолько хорошее, что не возникает горячих зон . Нежелательные отклонения вызваны тем, что во многпх случаях часть газа проходит через слой катализатора в виде больших ггузыреп между нпми и основным потоком газа происходит незначительный массообмен (см. главу III, стр. 111). В результате проскоков газа конечная степень превращения несколько снижается. Об этом кратко говорится в конце настоящего раздела. [c.188]

Устойчивость колонн синтеза аммиака с внутренним теплообменом. Число стационарных состояний и их свойства можно найти по методу, примененному для анализа стационарных режимов в зерне и в слое катализатора. Аналогичная задача об устойчивости колонн синтеза решена В. И. Мукосеем Он провел численный анализ системы уравнений знаковой модели колонны синтеза и построил зависимость конечной температуры реакционной смеси от начальной (рис. ХУ-35). Как видно из рисунка, имеются области начальных температур, для которых суш,ествует одна или три температуры на выходе из колонны и соответственно одно или три стационарных решения (рис. ХУ-Зб). Верхняя кривая отвечает норхмальному режиму (/ к), средняя —неустойчивому, а >лижняя кривая (Тд ) не представляет практического интереса. Анализ устойчивости колонн синтеза аммиака методом исследования параметрической чувствительности выполнил В. С. Бесков [c.520]

Матрос 10. Ш., Ба.1ясный Л. А. Расчет каталитического реактора с внутренним теплообменом с учетом требования устойчивости.— Управляемые системы, Новосибирск, 1970, вып. 4-5, с. 148—157. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология