Процессы реакционно-ректификационные

Результаты теоретического анализа структур диаграмм фазовых равновесий и процессов с учетом химического взаимодействия составляют также основу для экспериментального исследования совмещенного процесса. Приводятся некоторые результаты экспериментальных исследований и примеры создания технологических схем, включающих реакционно-ректификационные процессы, [c.186]

Реакционно-ректификационные процессы . [c.187]

РЕАКЦИОННО-РЕКТИФИКАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ [c.186]

Другими уравнениями математического описания совмещенного реакционно-ректификационного процесса являются соотношения для расчета фазового равновесия (4.22), (7.118), уравнения общего материального и теплового балансов (4.57), (4.58), уравнения для расчета скорости химических реакций и состава пара, покидающего тарелку (4.59), а также соотношения для куба и дефлегматора колонны. [c.366]

Приведенная классификация не исчерпывает всего многообразия возможных совмещенных процессов. Например, возможны процессы, совмещающие химическую реакцию с зонной плавкой, молекулярной дистилляцией и другие. Конкретные примеры даны лишь в форме ссылок на литературу и не претендуют на систематическое изложение более широкий перечень литературы по реакционно-массообменным процессам приведен в работе [1], а по реакционно-ректификационным процессам — в разделе 17.10. [c.187]

Рассмотренные разделения выполнимы в реакционно-ректификационном процессе, когда происходит сугубо каталитическая реакция и при отсутствии катализатора в укрепляющей и исчерпывающей частях колонны соответствующие трехкомпонентные смеси будут химически стабильными. Однако при этом возможности совмещенного процесса исчерпаны не полностью. На этот факт непосредственно указывают трехкомпонентные фракции, выделенные при первом заданном разделении в нижний продукт, и при втором заданном разделении — в Дистиллят. Составы обеих этих фракций отвечают области протекания прямого процесса. [c.203]

Анализ статики. Выделение полного множества стационарных состояний реакционно-ректификационного процесса и отбор среди них предельных стационарных состояний, соответствующих максимальному выходу целевого продукта. [c.14]

Предложен метод сравнительного анализа эффективности использования рециркуляционных и совмещенных реакционно-ректификационных процессов с позиции минимальных энергетических затрат. Показано, что минимальные энергетические затраты, при прочих равных условиях, существенно зависят от гидродинамического режима в реакционной зоне. В частности показано, что по величине энергетических затрат совмещенный процесс занимает промежуточное положение между рециркуляционными системами реактор идеального смешения - ректификационная колонна и реактор идеального вытеснения - ректификационная колонна. [c.15]

Известно, что расчет динамики совмещенных реакционно-ректификационных процессов сопряжен со значительными трудностями, обусловленными необходимостью интегрирования "жесткой" системы дифференциальных уравнений большой размерности. Это ведет, с одной стороны, к необходимости использования значительных вычислительных ресурсов и невозможности использования моделей полной размерности в режиме реального времени для целей управления. [c.32]

С другой стороны, интегрирование системы дифференциальных уравнений большой размерности влечет накопление ошибок расчета и снижает его точность. Рациональным путем решения задачи расчета динамики совмещенных реакционно-ректификационных процессов является построение аппроксимационных моделей значительно меньшей размерности и расчетного времени при сохранении полноразмерной математической модели. Для этого использовалось решение полной системы дифференциальных уравнений с помощью нейронной сети на основе радиально базисных функций. [c.32]

Построены алгоритмы расчета динамических и стационарных режимов протекания совмещенного реакционно-ректификационного процесса. Разработана математическая модель ректификационно-реакционной очистки метанола - сырца, учитывающая химические взаимодействия альдегидов друг с другом и со спиртами. Разработана оптимальная по критерию удельных затрат схема очистки метанола - сырца. [c.32]

Из уравнения (3.48) следует удаление 8, те. уменьшение С , будет компенсироваться увеличением степени превращения исходного вещества Хр. Такой прием увеличения равновесной степени превращения используется, например, в реакционно-ректификационном процессе, когда отгонкой летучего побочного продукта обеспечивается более глубокое протекание реакции. [c.69]

АНАЛИЗ МИНИМАЛЬНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАТРАТ В РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫХ И СОВМЕЩЕННЫХ РЕАКЦИОННО-РЕКТИФИКАЦИОННЫХ ПРОЦЕССАХ [c.97]

В результате расчетов было установлено, что минимум энергетических затрат соответствует рециркуляционной системе с реактором идеального вытеснения при подаче питания в виде кипящей жидкости в верхнюю часть ректификационной колонны Причем чем выше была конверсия, тем выше располагалась оптимальная точка подачи питания в колонну. При переходе от реактора идеального вытеснения к реактору идеального смешения величина минимальных энергетических затрат увеличивается. Величина энергетических затрат совмещенного реакционно-ректификационного процесса занимает промежуточное положение между минимальными энергозатратами систем реактор идеального смешения - ректификационная колонна и реактор идеального вытеснения - ректификационная колонна. Очевидно, что полученное распределение величин минимальных энергетических затрат связано с различной гидродинамической структурой потоков в реакционной зоне. [c.97]

Поскольку реакции синтеза эфира и его разложения являются равновесными [59, 60], непрерывный вывод продуктов реакции имеет важное значение. В связи с этим лучший вариант выделения изобутилена из углеводородных смесей достигается при проведении процессов взаимодействия со спиртом и разложения эфира в присутствии гетерогенного катализатора в аппаратах реакционно-ректификационного типа [53]. Смесь углеводородов, содержащих изобутилен, смешивается с метанолом и подается в среднюю часть колонны-реактора. С верха этого реактора отбирается фракция непрореагировавших углеводородов, снизу - продукт реакции - эфир, который направляется в следующую колонну-реактор для разложения. С верхней части реактора выводится трег-олефин, снизу или сбоку - метанол, который вновь подается в первый реактор. [c.27]

Проведен анализ энергозатрат [61] для достижения полной конверсии реагента в системе для случаев раздельного проведения процессов синтеза и разделения, совместной реализации указанных процессов в рамках одного реакционно - ректификационного аппарата для обратимой реакции. [c.109]

Реакционно-ректификационные процессы....................................................................1721 [c.900]

Смеси, принадлежащие к тому или иному классу, типу и подтипу, характеризуются специфическим поведением компонентов при осуществлении фазовых процессов, например, таких, как дистилляция и ректификация [29, 44, 45]. Так, в процессе непрерывной ректификации для смесей определенного класса, типа и подтипа характерны как специфическое поведение отдельных компонентов по высоте ректификационного аппарата, так и вполне определенная последовательность выделения фракций предельно возможного состава при переходе от одной колонны к другой в технологической схеме ректификации. В реакционно-ректификационных процессах, где скорость химической реакции конечна, зона реакции, как правило, сосредоточена в какой-то части аппарата, а в остальных частях идет обычная ректификация. Полный термодинамико-топологический анализ всей диаграммы в целом дает возможность не только разместить зону реакции в наиболее благоприятных условиях относительно концентраций реагентов, но и выявить определенные ограничения по составу конечных продуктов ректификации. Эти ограничения обусловлены тем, что в случае наличия азеотропов в рассматриваемой смеси, соответствующий этой смеси симплекс составов распадается на ряд ячеек, названных областями непрерывной ректификации [29], причем каждая ячейка характеризуется предельно возможными составами конечных фракций, которые можно получить в одном ректификационном аппарате непрерывного действия. Возможные конфигурации областей непрерывной ректификации и их границ рассмотрены в работах 29, 46]. [c.194]

Дополнительно в книгу включены сведения о современном состоянии теории массопередачн и анализе совмещенных реакционно-ректификационных процессов. [c.4]

При подготовке перевода книги к печати мы воздержались от внесения каких-либо коренных изменений в авторский текст. Устранены, по возможности, лишь отдельные неточности и опечатки. Перечисленные выше недостатки обусловили целесообразность дополнения данной книги главой Современное состояние теории массопередачн , написанной докт. хим. наук А. М. Розеном, канд. техн. наук Б. А. Кадером и канд. физ.-мат. наук В. С. Крыловым, и главой Реакционно-ректификационные процессы , которая написана редактором совместно с канд. техн. наук М. И. Балашовым. [c.6]

Наша задача — осветить совмещенные с ректификацией химические процессы, сосредоточив внимание на термодинамико-тонологических закономерностях систем с химической реакцией. Последние являются основой для определения принципиальных возможностей совмещенных реакционно-ректификационных процессов. [c.186]

Следует отметить, что классификационные границы между некоторыми сов-> ещенными процессами носят довольно условный характер. Так, не всегда четки границы между реакционно-ректификационными, реакционно-сорбционными и реакционно-экстракционными процессами. Можно рассматривать действие некоторых реагентов на процесс разделения в реакционно-ректификационном процессе как сорбентов в сорбционно-отгонном процессе или как экстрагентов в экстрактивной ректификации. В этом случае можно руководствоваться сложившейся терминологией для соответствующих массообменных процессов. [c.187]

Термодинамико-топологический анализ структуры диаграмм — первая стадия при построении технологической схемы ректификации многокомпонентных смесей, включающей реакционно-ректификационный процесс. Характер хода [c.199]

Пример 1. Обсуждаемые в разделе 17.4 общие вопросы совмещенных процессов полностью относятся к совмещенным реакционно-ректификационным процессам. Рассмотрим пример реакционер но-ректификационногр процесса, огра- нпчившись следующими условиями. [c.200]

Траектории химического превращения являются траекториями изменения состава псевдоисходных смесей, разделяемых в реакционно-ректификационном процессе. [c.203]

Рис. 41. Диаграммы линий материальных балансов реакционно-ректификационного процесса (а. б) и зави-симость соотношения отбираемых потоков от состава псевдоисходной смеси (в)

Пример III. Для того чтобы показать воз.можиость преодоления составами псевдоисходных смесей некоторых границ областей непрерывной ректификации рассмотрим еще один пример реакционно-ректификационного процесса. Условия [c.206]

Рассмотрим только вариант первого заданного разделения в совмещенном реакционно-ректификационном процессе, направленном на получение продуктов С и D из исходной смеси чистых реагентов А и В. Следуя результатам работы [46], отметим, что в рассматриваемом примере нет никаких отличий статического характера от примера II, поскольку поверхность DMS (рис. 42,6) пересекается линиями материального баланса. При первом заданном разделении граница DMS проявляется лишь как некоторая частная плоскость, в которой могут располагаться линии материальных балансов. Наличие этой плоскости ле вносит никаких изменений в распределение величин Hi/Wi, которые по-прежнему описываются левой ветвью кривой а на рис. 41, в. Таким образом, линиями предельного распо-, ложения составов псевдоисходных смесей остаются линии ВМ и АМ (рис. 42, в или рис. 40, в), а разделяющая линия областей ректификации SM на плоскости химического взаимодействия ABQ (прямая для случая первого разделения) переходима составами псевдоисходных смесей. [c.207]

Рассмотренные в настоящем разделе примеры, естественно, не охватывают всего многообразия возможных случаев совмещенных реакционно-ректификационных процессов, а лишь иллюстрируют применение термодииамико-топологиче-ского анализа к изучению статики некоторых из таких процессов. [c.208]

Известно, что составы азеотропов зависят от условий существования системы, в частности от давления. При изменении давления в многокомпонентных системах происходит изменение положения границ областей ректификации. На основе этого явления разработан принцип перераспределения полей концентрации между областями ректификации [29], который может использоваться для разделения многокомпонентных азеотропных смесей ректификацией без введения каких-либо вспомогательных веществ. Это же явление, как следует из рассмотренных примеров I и III, может использоваться для увеличения предельнд возможных степеней превращений реагентов, образующих азеотропные смеси, в реакционно-ректификационном процессе. В самом деле, если, например, при повышенном (пониженном), по сравнению с атмосферным, рабочем давлении в аппарате состав азеотропа (рис, 40,6) будет соответствовать более высокому содержанию компонента С, то линия предельных составов псевдоисходных смесей ВМ (рис. 40, в) займет положение, соответствующее более высокой предельной конверсии компонента А, [c.208]

В работе [1] рассмотрено влияние повышенного давления на предельную конверсию метилацетата при его гидролизе в совмещенном реакционно-ректификационном процессе, становлено, что при повышения давления от атмосферного до 8 ат предельная конверсия метилацетата увеличивается от 35 до 53%- [c.208]

Совмещенные реакционно-ректификационные процессы очень сложны, и строгий расчет их пока не создан. Однако имеются расчеты для некоторых упрощенных случаев [47—50], Так, Марек [51] предложил общий метод расчета ректификации при наличии химической реакции, взяв за основу итерационный расчет ректификации по Сорелю и Мак-Кэбу и Тиле. При этом наличие химической реакции в жидкой фазе учитывается введением в уравнения материального и теплового балансов дополнительных членов, соответствующих изменению количества вещества и тепла за счет реакции. Общность метода состоит в том, что он не ограничен числом компонентов, типом реакции и т, д, В общем случае, для расчета необходимы исходные данные в полном объеме (для концентрационного симплекса я-ко.мпонентной смеси в целом) о скорости реакции, тепловом эффекте, фазовом равновесии жидкость — пар, Мареком учтены возможные упрощения метода, связанные с рациональными допущениями, которые встречаются при обычном расчете ректификации, В итерациях, наряду с предположением определенных концентрации, предполагается также общее прореагировавшее количество вещества и учитывается в связи с этим задержка жидкости на каж- [c.208]

В работе [1] показана возможность приближенного расчета эффективности реакционно-ректификационного аппарата по методу разделяемых пар компонентов [51—56], основанному на экспериментальном исследованв - процесса в лабораторном масштабе в условиях, максимально близких к работе рассчитываемого промышленного аппарата. При этом необходимые характеристики реакционной зоны (задержка вещества, количество катализатора) определяются отдельно также на основе лабораторного исследования. Таким образом приводился расчет совмещенного процесса для случая неидеальной четырехкомпонентной смеси, ха- -рактерцзующейся наличием азеотропов. [c.209]

Получено дальнейшее развитие общих теоретических основ рециркуляционных и совмещенных реакционно-ректификационных процессов на базе термодинамико-топологического анализа (ТТА) структур диаграмм фазового равновесия. Разработан качественный метод анализа рециркуляционных систем, позволяющий определять эволюцию стационарных состояний указанных систем в зависимости от конструктивных и технологических параметров процесса, а также проводить проверку принципиальной работоспособности рециркуляционных систем с использованием линеаризованных математических моделей, получаемых путем кусочно-линейной аппроксимации разделяющих многообразий на диаграммах фазового и химического равновесий. [c.14]

Лисовец С.Ю. Математическая модель реакционно - ректификационного процесса получения этилового спирта. Автореферат канд. дисс. - Барнаул, [c.40]

Солохин А.В., Назанский С.Л. Анализ минимальных энергетических затрат в рециркуляционных и совмещенных реакционно-ректификационных процессах 97 [c.196]

Улучшение эффективрюсти разделения трет- и //-олефинов через образование метил-трег-бутилового эфира на ионитных катализаторах с использованием реакционно-ректификационных аппаратов достигается при осуществлении раздельной подачи реагентов углеводородной фракции в нижнюю, а экстрагента - в верхнюю часть катализаторной зоны аппарата [60]. Тем самым создается эффективный противоток в зоне реакции вследствие избытка соответствующих реагентов на границах реакционной зоны. Процесс отличается высокими степенями извлечения (96-98% (масс)) и чистоты (до 99,95% (масс)) изобутилена (табл. 1.11) [53. [c.28]

Оригинальная конструкция реактора для получения фталатов гликолей запатентована фирмой Роне Пулене (США) [167]. Ее отличительной особенностью является перемещение реагентов не сверху вниз по колонне, как обычно, а снизу вверх (рис. 2.10). Реактор разделен на секции перегородками I, в которых имеются паровые патрубки 2 и переливные трубки 3. Секция оборудована зоной смешения, представляющей собой комбинацию центральной трубы большого диаметра 4 и большого числа трубок меньшего диаметра 5, расположенных над паровыми патрубками 2. В этой же зоне размещается нагревательное устройство, выполненное в виде пучка труб. В пределах зоны смешения возникают циркуляционные токи жидкости. Ввод и вывод теплоносителя осуществляется через патрубки 6 w 7 соответственно. Реагенты и катализатор вводятся в нижнюю часть реактора 8 из мерников 9—П и постепенно перемещаются вверх по колонне, перетекая из секции в секцию через трубки 3. Пары спирта и гликоля проходят вверх через патрубки 2, образуя под перегородками паровую подушку. Спирт отделяется от гликоля в ректификационной колонне 12, конденсируется в холодильнике 13 и собирается в приемнике 14. Для завершения процесса реакционная масса может передаваться во вторую колонну 15, в которой она движется сверху вниз. Готовый продукт собирается в приемнике 16. [c.51]

Ход анализа. На выходе нз колонки разделения компоненты окислялись до оксида углерода и воды, в связи с чем пик воды иа хроматограмме ие проявлялся. На рис. 40 даиа хроматограмма фракции водного азео1 па триоксана, полученная в процессе синтеза последнего в реакционно-ректификационной колонне. В качестве внутреннего стандарта применялся пропанол. Анализируемая смесь разделялась иа колонке длиной 2 м, содержащей (по массе) 20 ч. ПЭГА и [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология