Реактор для газофазных процессов

Рис. 26. Основные типы хлораторов для газофазного процесса а—адиабатический реактор б—трубчатый реактор в—реактор с псевдоожиженным слоем

Реакторы для газофазных процессов с кипящим слоем катализатора. Явление псевдоожижения (флюидизации) заключается в том, что при продувании газа снизу через слой мелкодисперсных твердых частиц все они приходят в беспорядочное движение, в результате чего слой расширяется, принимает вид кипящей жидкости и приобретает свойство текучести. Переход слоя в псевдоожиженное состояние происходит скачком при некоторой линейной скорости потока, называемой критической скоростью. [c.269]

Реакторы газофазных процессов в зависимости от состояния катализатора подразделяют на [c.206]

Глава XII. РЕАКТОРЫ НЕКАТАЛИТИЧЕСКИХ ГАЗОФАЗНЫХ ПРОЦЕССОВ [c.221]

Конструктивно лабораторные аппараты для жидкофазных реакций, работающие под давлением, можно разделить на автоклавы и аппараты колонного или трубчатого типа. Первые можно применять и как статические реакторы, и (при наличии специальных штуцеров) как динамические безградиентные аппараты для исследования кинетики реакций. Все варианты автоклавов должны предусматривать хорошее перемешивание реакционной массы. Аппараты второго типа представляют собой интегральные реакторы, подобные описанным выше для газофазных процессов. [c.415]

Классификация реакторов для газофазных процессов [c.157]

В зависимости от состояния катализатора все реакторы каталитических газофазных процессов можно классифицировать на основные группы [c.188]

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]

Газофазные процессы практически не проводятся в периодических реакторах. — Прим. перев. [c.308]

Реакторы каталитических газофазных процессов предназначены для химического превращения газов в присутствии катализатора. Известно, что газы легко смешиваются один с другим, для этого достаточно, например, создать турбулентный режим их движения в реакторе. Поэтому в этих реакторах отсутствуют специальные перемешивающие органы (мешалки). Наиболее существенно на конструкцию этих реакторов влияет катализатор, а вернее его состояние и устройства для поддержания этого состояния. [c.187]

Этот процесс зависит от свойств применяемого катализатора. Катализатор должен быть устойчивым к действию серы и долговечным, т. е. сохранять достаточную активность в течение не менее 11 месяцев. Аппаратура аналогична применяемой при жидкофазной гидрогенизации. Реакторы газофазного процесса снабжены ситчатым] тарелками, на которых помещен катализатор в виде таблеток (диаметр 10—15 мм), спрессованных из порошка. [c.117]

Основные требования к промышленным реакторам. Высокая экономическая эффективность многотоннажного промышленного процесса обычно может быть достигнута только в том случае, когда процесс проводится непрерывно. Особенно это относится к газофазным процессам, так как вследствие низкой плотности газов такой процесс бывает рентабелен лишь при малой продолжительности реакции, не превышающей нескольких секунд. Жидкофазные гетерогеннокаталитические процессы иногда осуществляются в промышленном масштабе и периодическим способом, однако наиболее многотоннажные и рентабельные из них являются непрерывными. [c.261]

Здесь рассматриваются особенности кинетики гетерогенных процессов, протекающих в системе с двумя подвижными фазами. Примером такого процесса может служить взаимодействие между газом и жидкостью или двумя несмешивающимися жидкостями в непрерывно действующем реакторе. Подобный процесс взаимодействия, если он является гетерогенно-каталитическим, протекает обычно на катализаторе, взвешенном в одной из фаз. Эту фазу мы в дальнейшем будем называть активной, а фазу, не содержащую катализатора, — пассивной. Из газофазных процессов к схеме двухфазного потока сводятся процессы в кипящем и движущемся слоях катализатора. Они будут рассмотрены более подробно в пп. 8 и 9, здесь же представляется возможным дать общее описание кинетики реакций в двухфазном потоке, безотносительно к природе составляющих его фаз. [c.216]

При аппаратурном оформлении процесса с реактором, работающим в режиме кипящего слоя, предпочтение отдают гетерогенным катализаторам, адсорбированным или хемосорбированным на носителе, высокая насыпная плотность которых обусловливает резкое снижение их уноса из реакционной среды с циркулирующим газом. Использование однокомпонентного катализатора, в готовом виде поступающего в реактор, способствует его равномерному распределению в реакционном объеме. Катализаторы, применяемые в газофазном процессе, должны отличаться высокой активностью и не вызывать обрастания полимером внутренних поверхностей реакторного узла. [c.84]

Естественно, что схемы устройств для проведения гетерогеннокаталитических реакторов должны учитывать условия оптимального проведения процесса. Не приводя здесь подробного описания реакторов для газофазных процессов с неподвижным слоем катализатора, целесообразно указать на следующие основные типы их. [c.184]

Обычно в плазмохимический реактор потоки сырья и плазмы вводят раздельно. В связи с этим прежде всего необходимо смешать плазму с сырьем так, чтобы их молекулы непосредственно контактировали, т. е. осуществить контакт на молекулярном уровне, и затем реализовать сам процесс реакции. Таким образом, плазмохимический реактор для газофазных процессов состоит из двух элементов — смесителя и реактора. [c.296]

На практике химические газофазные процессы обычно осуществляются непрерывно в проточных реакторах в так называемых динамических условиях. В отличие от рассматривавшихся до СИХ пор закрытых (статических или замкнутых) систем, в которых реакции протекают при постоянном объеме, в открытых (проточных) системах процессы протекают при постоянном давлении. Статический метод позволяет проследить в течение одного опыта зависимость скорости процесса от концентрации реагирующих веществ в широком интервале их изменений и потому особенно пригоден на начальной стадии исследования кинетики процесса. Динамический метод позволяет быстрее накапливать продукты реакции и при установлении стационарного состояния, когда состав выходящей из реактора смеси продуктов становится постоянным, получать пов-торимые кинетические данные, значительно более надежные, нежели единичная точка на кинетической кривой опыта в статических условиях. [c.251]

Основные типы реакторов. Реакторы для газофазных процессов хлорирования и термического расщепления галогенпроизводных бывают трех основных типов (рис. 40), но всегда непрерывно действующими. Первый из них (рис. 40, а) не имеет поверхностей теплообмена и является адиабатическим реактором. Он предназначен для проведения экзотермических процессов собственно хлорирования и хлорирования, совмещенного с термическим расщеплением. Корпус реактора стальной, но футерованный изнутри диабазовыми плитками и огнеупорным кирпичом с целью защиты т коррозии и действия высоких температур. Хлоратор обычно имеет насадку (например, из динасового или шамотного кирпича), которая аккумулирует тепло, благодаря чему при подаче холодной смеси реакция не затухает. При пуске аппаратов такого типа необходим предварительный подогрев до температуры, достаточной для начала реакции. Для этого обычно используют горячие газы, получаемые при сжигании газообразного или жидкого топлива в специальной пусковой печи или в топке, смонтирован- [c.162]

Удобнее проводить адиабатические процессы в жидкой фазе, где поток обладает большей теплоемкостью. Теплоносителем с весьма высокой теплоемкостью является сам катализатор в процессах с движущимся и кипящим циркулирующим слоями, однако конструктивные и эксплуатационные трудности в подобных процессах так велики, что они не получили широкого распространения. Если теплоемкость потока мала (как это свойственно газофазным процессам), неизбежно создание значительного перепада температуры по длине слоя катализатора. Чтобы этот перепад не превышал допустимых значений, реактор приходится разделять на ряд зон, в промежутках между которыми поток охлаждается или нагревается до требуемой температуры. [c.155]

Для газофазных процессов обычно требуются высокие температуры, что ведет к увеличению удельного веса побочных реакций. Снижение температуры и повышение избирательности процесса достигаются применением катализатора, Поэтому большинство газофазных процессов ведется на твердых катализаторах, за исключением процессов термческого разложения органических соединений (крекинг, пиролиз). Иногда применяются также гомогенные катализаторы. Химические реакторы для газовых гетерогенных каталитических реакций в химической литературе часто носят традиционное название контактных аппаратов . [c.65]

В то время как исследования газофазных процессов всегда ведутся динамическими методами, изучение кинетики реакции в жидкой фазе часто проводят в статических реакторах. Статические реакторы для чисто жидкофазных гетерогенно-каталитических процессов не отличаются от обычных лабораторных жидкостных реакторов. Здесь могут быть использованы и колбы с мешалками, и лабораторные аппараты с мешалкой. Катализатор загружается в аппарат в виде растертого порошка. Важно, чтобы было обеспечено хорошее суспендирование катализатора. [c.360]

Применение безградиентных (дифференциальных) реакторов при исследовании жидкофазных реакций сохраняет все те же преимущества, что и в газофазных процессах. При работе в жидкой фазе с суспендированным катализатором ие требуется применения внешнего контура циркуляции и схема установки сильно упрощается. На рис. VHI. 16 приведен схематический чертеж установки с безградиентным реактором, применявшейся для изучения кинетики жидкофазного восстановления нитросоединений водородом на суспендированном катализаторе при давлениях порядка 150 атм. Схема установки ясна из чертежа. [c.362]

Взрывоопасность газофазного процесса полимеризации этилена под высоким давлением может характеризоваться теплотой реакции взрывчатого разложения этилена, находящегося в реакторе (2000 кг), которая составляет 2000-4599-10 = 9,2 10 Дж, где 4599-10 — теплота реакции разложения этилена в условиях процесса, Дж/кг. [c.80]

Глава XI. [РЕАКТОРЫ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ГАЗОФАЗНЫХ ПРОЦЕССОВ [c.187]

Из перечисленных веществ наибольшее значение имеет изобутилметилкетон (жидкость т. кип. 116°С). Он является ценным растворителем лаков и экстрагентом, применяемым, в частности, при депарафинизации нефтепродуктов. Вместо трехстадийного способа его синтеза предложено совмещать конденсацию и дегидратацию в одном реакторе с последующим гидрированием окиси мезитила в изобутилметилкетон. Разработан и одностадийный газофазный процесс с использованием бифункционального гетерогенного катализатора (например, N1 на MgO). Он дает хорошие результаты и по своим показателям превосходит трех- и двухстадийные методы, вытесняя их из промышленности. [c.563]

В [13] описан газофазный процесс синтеза бензина из ДМЭ в проточном лабораторном реакторе, заполненном модифицированным высококремнистым цеолитным катализатором. Было показано, что ДМЭ с выходом около 90 % превращается в углеводороды бензиновой фракции. [c.601]

Если жидкофазный процесс применяют только для собственно хлорирования парафинов и их галогенпроизводных, то в газовой фазе дополнительно проводят реакции хлорирования, совмещенные с термическим расщеплением галогенпроизводных, и их пиролиз. При газофазных процессах пары исходного органического вещества или их смесь с хлором непрерывно пропускают через реактор, в котором они при определенной температуре и времени контакта подвергаются желаемым превращениям. Паро-газовую смесь, выходящую из реактора, разделяют после этого на индивидуальные компоненты. [c.161]

Примерно такую же экономическую эффективность имеет современный газофазный процесс на цеолитном катализаторе (ZSM-5) высокой селективности (фирма Mobil Badger, США),. Процесс проводят при температуре до 420—430 С и давлении 1,4—2,2 МПа с использованием двух реакторов, которые поочередно переводят в стадию регенерации.. В процессе может применяться не только чистый этилен, но и газовые смеси с содержанием этилена 15—20% конверсия этилена близка к 100%, выход около 98%. По этой технологии функционируют несколько крупных установок с единичной мощностью 335— 465 тыс. т/год [489]. [c.243]

Опуская решение этого уравнения, остановимся лишь на анализе его результатов применительно к характеристикам дифференциальной функции распределения и сравнении их с характеристиками диффузной модели. Из анализа следует, что для газофазных процессов в диапазоне чисел Рейнольдса Ве 10 10 коэффициент продольного переноса практически не отличается от значений, полученных для ячеистой модели с полным смешением. Другими словами, влияние застойных зон в газофазных реакторах весьма ничтожно, и им можно пренебречь. Для реакторов с жидкостными потоками такой эффект можно ожидать лишь при Ке 10 10 . При Ве = 10 влияние застойной зоны уже значительно кривые распределения времени пребывания частиц в реакторе асимметричны. При числах Рейнольдса, близких к промышленньш, это влияние для жидкостных потоков еще более значительно. [c.96]

В конструктивном отношении имеется ряд вариантов газожидкостных реакторов. Прежде всего, в отличие от газофазных процессов, реакции в жидкой фазе, в том числе жидкогазофазные, и до настоящего времени проводятся в периодически действующих аппаратах для производств малой, а иногда и средней мощности. Строго говоря, здесь имеет место периодический процесс по жидкой фазе и непрерывная подача газа. В этом случае аппараты представляют собою сосуды с механическим перемешиванием, как правило, работающие под давлением. В аппаратах периодического действия применяют практически только мелкодисперсный катализатор, суспендированный в жидкости. [c.184]

Реакторы для газофазн процессов с неподвижным катализатором. При проведении газофазных реакций наибольшее распространение получили реакторы с неподвижным зернистым слоем катализатора. Реакторы с неподвижным слоем могут работать как в адиабатическом режиме, так и с теплоотводом через стенку аппарата. [c.264]

Исследования по применению ионизирующих излучений для промышленных газофазных процессов были начаты во второй половине 50-х годов. Первыми были работы по исследованию хемоядерного синтеза под действием осколков деления в ядерном реакторе. В настоящее время эти работы прекращены из-за больших трудностей по очистке конечных продуктов от наведенной радио истивности и радиоактивных загрязнений [18]. [c.182]

Простейшим реактором, в котором создаются указанные условия, является кубик или автоклав, снабженный мешалкой и внутренним устройством для упорядоченной циркуляции смеси внутри аппарата (рис. 36). Подобный реактор используют для жидкофазных или газожпдкостных процессов. Для газофазных процессов применяют аппараты с внешней циркуляцией (рис. 37). Методы исс.1едования кинетики процессов, осуществляемых в описанных реакторах, отпосятся к статическим, так как в систему не поступает свежих порций сырья. Данные методы мало применимы для изучения кинетики процессов переработки нефти, по преимуществу проточных и каталитических. [c.86]

Ниже описана реакционная система проточно-циркуляционного типа , предложенная для высокотемпературного (до 1100 "С) процесса каталитической конверсии метана. Она может быть использована и для других ката.читических газофазных процессов (например, каталитического риформинга) и отличается относительно простой схемой циркуляции газа-разбавителя. Достоинством описываемой системы является также то, чю она изготовлена из кварцевого или другого тугоплавкого стекла (если есть необходимость проводить опыты при повьш1енно. [ давлении, то материалом реактора является легированная ста.ть). [c.89]

Объем реактора для процесса при заданной производительности определяется активностью катализатора, режимом проведения процесса, выбранной конструкцией реактора и возможностями теплосъема. Чем активнее катализатор, тем меньщее время контакта требуется для обеспечения заданного выхода полимера на единицу массы катализатора. Так, гомогенные ванадиевые катализаторы при проведении полимеризации в суспензионном режиме и катализаторы типа используемых фирмой- DSM (Голландия) в растворном режиме обеспечивают возможность работы при наименьшем времени контакта (15—30 мин, давление около 4 М,Па). Гетерогенные каг тализаторы на носителях, применяемые при суспензионной или газофазной полимеризации этилена, требуют более длительного времени контакта (1—2 ч и более при давлении 1,5 МПа). Такое увеличение времени контакта требует соответствующего увеличения объема реактора. [c.135]

П. т. процессов с участием конденсир. фазы существенно сложнее по сравнению с газофазными процессами. При использовании порошков или капельно-жидких реагентов смеситель должен обеспечивать равномерное распределение их в потоке плазмы. Глубина превращения частиц определяется не только простраиств. распределениями т-ры и состава плазмы и физ. св-вами обрабатываемого материала, но и распределениями частиц по скоростям и размерам, формой частиц и др. Характерные времена физ.-хим. превращений в конденсир. фазе намного превышают времена газофазных процессов, поэтому лимитирующими стадиями суммарного процесса являются фазовые переходы (плавление, испарение, возгонка). Для обеспечения необходимого времени контакта твердых частиц с плазмой применяют разл. реакторы с кипящим слоем, с интенсивной рециркуляцией, электродуговые с малыми линейными скоростями плазмы. [c.554]

В промышленности такой метод невыгоден ввиду большого расхода серной кислоты. Более перспективно применение хлористого цинка в качестве водоотнимающего средства и катализатора. В этом случйе реакцию можно проводить и в жидкой и в газовой фазе. Первый способ состоит в пропускании безводного хлористого водорода через солянокислый раствор хлористого цинка и спирта. Хлористый алкил как наиболее летучий компонент реакционной смеси отгоняется. Газофазный процесс связан с использованием гетерогенного катализатора (хлористого цинка, нанесенного на а.ктивированный уголь или силикагель) и безводного хлористого водорода. При синтезе хлористого метила из метанола реакция проводится при 360—380 °С непрерывным методом. Катализаторами могут быть также хлористый магний и хлорная медь. Ввиду обратимости реакции смесь продуктов выходящая из реактора, содержит все исходные и конечные вещества, которые необходимо разделить, а спирт вернуть в процесс. Когда процесс [c.208]