Реактор эндотермических

Змеевики трубчатых печей для термического крекинга и пиролиза являются типичным примером змеевиковых реакторов с теплообменной поверхностью для эндотермических реакций. Конвекционный [c.277]

Адиабатический процесс, протекающий без отвода или подвода тепла. В адиабатических системах температура в реакторе непрерывно меняется от входа к выходу, возрастая для экзотермических процессов и убывая для эндотермических. [c.263]

Катализаторы конверсии природного газа с водяным паром. Процесс паровой каталитической конверсии природного газа является наиболее распространенным способом промышленного получения водорода. Этот эндотермический процесс обычно осуществляют в трубчатых реакторах с внешним газовым обогревом, Наиболее перспективным и экономичным считается процесс паровой конверсии под давлением 20—30 атм. Однако наибольшее количество публикаций за рассматриваемый период посвящено. не этому варианту процесса, а конверсии природного газа при более низком давлении. Эти материалы касаются, в основном, вопросов усовершенствования данного процесса в его простейшем одноступенчатом и двухступенчатом вариантах, а также возможностей применения новых никелевых катализаторов (табл. 11). [c.34]

Вследствие затраты тепла на эндотермическую реакцию температура смеси углеводородных фракций и катализатора понижается с I до при продвижении этих потоков сверху вниз через рабочую зону реактора. Формула для вычисления температурного градиента [c.247]

Необходимо ПОМНИТЬ, что отдельные составляющие баланса суммируются алгебраически. Например, при эндотермической реакции теплоту химического превращения (тепловой эффект) нужно брать с отрицательным знаком. Отрицательной считается также теплота, переданная через стенки реактора, когда она подводится с внешней их стороны к реакционному пространству. Следовательно, включение этих двух членов уравнения в приход или расход общей схемы баланса условно. [c.293]

Чтобы оценить возможности управления температурой реакционной массы в аппарате, рассмотрим математическую модель для этого участка, составив ее из уравнения теплового баланса массы в реакторе (эндотермический процесс) [c.245]

Мы видели, что в случае обратимой экзотермической реакции повышение температуры ведет к неблагоприятному сдвигу равновесия. Однако при адиабатическом проведении экзотермической реакции температура будет увеличиваться, а в случае эндотермической реакции — уменьшаться. Это, конечно, — проявление принципа Ле Шателье для нас же важно то, что это приводит к необходимости использовать для адиабатических процессов многостадийные реакторы. Посмотрим на рис. 111.4 (стр. 54). Из него следует, что равновесная степень полноты реакции для адиабатического процесса, начавшегося при некоторой температуре, значительно меньше той, которая была бы достигнута, если бы все время сохранялась начальная температура. Если, однако, остановить [c.214]

Ряс. 11-22. Диаграмма х = = f(T) для адиабатического реактора в случае эндотермической реакции (1 а = = — с 1с(,АИ). [c.221]

Метод технологического расчета при помощи номограмм был создан для эндотермических жидкофазных реакций первого порядка, протекающих в непрерывно или периодически действующих реакторах с теплообменом, осуществляемым конденсацией паров при постоянной температуре. Этот метод основан на большом числе решений, выполненных на электронно-счетной машине . [c.155]

В ряде случаев интегральные реакторы конструктивно более просты и удобны в работе, чем дифференциальные реакторы, однако в целом при применении их возникают различные затруднения. В частности, экспериментальные трудности обусловлены необходимостью избежать осевого смешения и желательностью поддержания изотермического режима по всей длине интегрального реактора, что далеко не просто в случае сильно экзотермических (эндотермических) реакций. [c.35]

Устойчивость реактора непрерывного действия при протекании эндотермических реакций [c.118]

Из этих выражений видно, что при всех имеющих смысл значениях параметров а>0 и А > 0. Таким образом, стационарные состояния модели (111,102), описывающей реактор непрерывного действия, в котором протекает эндотермическая реакция, всегда являются устойчивыми. [c.119]

Процессы часто проводят при недостатке воздуха (40—50% от теоретически необходимого количества), причем тепловой эффект неполного сгорания обеспечивает необходимое тепло для поддержания эндотермического разложения остальной части сырья. Это существенно упрощает также теплообмен в реакторе. [c.208]

Вследствие преимущественного протекания эндотермических реакций дегидрирования нафтеновых углеводородов в 1-ой ступени процесса и экзотермических реакций гидрокрекинга в последней, средние температуры в реакторах всегда повышаются от первого по ходу к последнему. Однако, при нисходящем температурном режиме в реакторах эта разница несколько нивелируется, и степень гидрогенолиза в последней ступени снижается. Таким образом, при сохранении одного и того же октанового числа увеличивается выход риформата. Кроме того, более равномерно закоксовывается катализатор в реакторах (при ровных температурах степень закоксовывания катализатора в реакторе последней ступени примерно в 4 раза выше, чем в реакторе 1-ой ступени). [c.40]

Реакторный блок риформинга представлен четырьмя реакторами 13 и тремя секциями печи 12. Поскольку риформинг протекает со значительным эндотермическим тепловым эффектом (250— 500 кДж/кг), необходим подогрев не только исходного сырья, но и продукта его частичного превращения. Для повышения парциального давления водорода в блоке риформинга также применяется циркуляция водородсодержащего газа, подаваемого на смешение с сырьем компрессором 10. [c.41]

Располагая данными о материальных и тепловых балансах, можно определить и метод наименьших квадратов. Для надежного определения ql и <72 нужны данные о нескольких режимах переработки сырья одного вида. Опытные данные о работе реактора каталитического крекинга приведены в работе [5]. По ним найдено <71 = 272 кДж/кг и 92 = = —66 кДж/кг, т. е. при крекинге протекают как эндотермические (<7>0), так и экзотермические (<7<0) реакции. [c.109]

Когда реакция протекает адиабатически, т. е. в условиях, когда стенки реактора изолированы настолько хорошо, что потери тепла в направлениях, перпендикулярных потоку, пренебрежимо малы. В этом случае температура будет возрастать или снижаться вдоль оси реактора в зависимости от того, является ли реакция экзотермической или эндотермической, причем характер изменения легко определить, зная теплоту реакции. Для этой цели составляется тепловой баланс, учитывающий изменение температуры от входа в реактор до заданного поперечного сечения в зависимости от величины переменной у, которая характеризует степень превращения в этом поперечном сечении. Константа скорости (зависимость которой от температуры предполагается известной) таким образом становится функцией у, после чего интегрирование указанных уравнений может быть осуществлено либо численными, либо графическими методами. Эти методы описываются в Приложении И к настоящей главе [c.51]

В. неадиабатическом реакторе большую роль играет радиальный теплообмен между средой, в которой происходит экзо- или эндотермическая реакция, и стенкой, отводящей или подводящей тепло. Поэтому важно знать радиальный профиль температур (имеется в виду направление, перпендикулярное потоку). [c.57]

В изотермическом реакторе необходим либо подвод тепла (при эндотермическом процессе), либо отвод (при экзотермическом). Теплообмен часто осуществляется при помощи теплоносителей, в качестве которых при высоких температурах применяются даутерм, расплавленные соли и металлы. [c.132]

В рассматриваемом нами случае эндотермической адиабатической реакции тепло отбирается у поступающего в реактор газа, вследствие чего температура последнего понижается. Выберем определенный интервал падения температуры и определим для него среднюю теплоту реакции и средние теплоемкости отдельных реагентов, [c.143]

Регенерированный катализатор циркулирует между реактором и регенератором, в котором поддерживается высокая температура, и поэтому служит теплоносителем эндотермической реакции. На 1 г катализатора, находящегося в зоне реакции, приходится от, 0,8 до 3 г исходного сырья. [c.359]

Примечание. — производительность аппарата по жидкости — расход газа, приведенный к рабочим условиям р — давление в реакторе Тр — время окисления продукта до требуемой степени превращения р — теплота реакции при окислении 1 кг сырья (+— экзотермическая и--эндотермическая реакции) — температура реакции 6 — наибольшая (наименьшая) допустимая [c.292]

Множественность стационарных состояний в эндотермических реакторах начали исследовать сравнительно недавно. Этой проблеме посвящены работы [46, 50—56]. [c.286]

Для необратимой или обратимой эндотермической реакции Тт (Ю = при любом значении так что следует неизменно вести процесс при максимально допустимой температуре. Однако в случае обратимой экзотермической реакции оптимальная температура будет зависеть от степени полноты реакции и можно ожидать, что последовательность реакторов с понижающейся ио ходу потока температурой даст наибольший выход продукта. Легко предположить и нетрудно доказать, что температура в каждом реакторе должна быть такова, чтобы скорость реакции была максимальной. Читатель должен осознать, что это нредположение нуждается в доказательстве, так как аналогичная гипотеза в случае двух реакций оказывается неверной. [c.189]

По тепловым характеристикам химические процессы, протекаю-1цие в реакторах, могут быть экзотермические, протекающие с выделением тенла, и эндотермические, протекающие с поглощением тепла. [c.262]

Процесс ароматизации бензинов под давлением в присутствии водорода, являющийся эндотермическим, может оформляться в виде двух- пли трехколонных реакторов, заполненных катализатором. Реакционная смесь нагревается в нечи и поступает в первый реактор, [c.278]

Технологическая схема процесса показана на рис. 2. Первая операция заключается в предварительном фракционировании свежего сырья для отгона легкой головной фракции и отделения небольшого количества остатка. На некоторых установках эта операция исключена и продукт поступает непосредственно с установок прямой гонки. Сырье подогревается, смешивается с рециркулирующим газом, обогащенным водородом, и далее проходит через ряд реакторов, в которых находится катализатор платформинга . Количество реакторов зависит от характера используемого сырья и требуемого качества целевого продукта. Процесс является эндотермическим, поэтому продукт после первого реактора перед поступлением во второй подогревается до требуемой реакционной температуры. Наиболее значительное падение температуры происходит в верхней части первого реактора и поэтому для сокращения времени контакта с сырьем при низкой температуро, когда скорость реакции становится относительно нпзкой, обычно первый и второй реакторы делают мепьшего размера, чем [c.179]

При избытке водяного пара порядка 10—15 модой на 1 моль бутена последний дегидрируется примерно па 25%. Предварительно пар перегревается до 700°, бутеновая смесь до 530°. Оба газа смешиваются и в течение около 0,2 сек. пропускаются над катализатором, имеющ,им форму таблеток и находяш,нмся в трубках из легированной стали. Температура дегидрирования на входе в печь около 670°. Разница между температурами на входе и выходе равна примерно 25°, что объясняется эндотермическим характером реакции. В некоторых установках, чтобы обеспечить возможность непрерывного ведения процесса, пмеется два реактора, из которых в одном все время происходит регенерация. Последнюю проводят нрекраш ая подачу бутена в реактор. Перегретый водяной пар реагирует с высокоактивным коксом с образованием водяного газа. [c.86]

Упражнение VI 1.12. Покажите, что в случае адиабатического реактора или эндотермической реакцип условие LM > N, выведепиое из сравнения наклонов линий Г и Л, является необходимым и достаточным. [c.179]

Уиражнение VIII.14. Исследуйте задачу оптимального расчета адиабатического реактора с подогревом реагирующей смеси в промежуточных теплообменниках для проведения обратимой эндотермической реакции. [c.242]

При проведении процесса в адиабатических условиях neKOTopi.ix преимуществ можно добиться, комбинируя реакторы идеального смешения с трубчатыми реакторами (см. библиографию на стр. 252). Мы видели, что в изотермическом реакторе скорость реакции монотонно уменьшается с увеличением степени полноты так что при проведении процесса в реакторе идеального смешения всегда требуется большее время контакта, чем в трубчатом реакторе. Это положение остается верным и для эндотермических реакций, проводимых адиабатически. Однако, мы видели, что при адиабатическом проведении обратимой экзотермической реакции скорость реакции сначала возрастает, а затем падает. Если построить график зависимости fo) от i вдоль адиабатического пути, проходящего через точку I = о, г = T a, то получится кривая, подобная изображенной [c.246]

Для определенности мы будем говорить об экзотермических реакциях и охлаждении, но надо помнить, что все рассматриваемые уравнения применимы и к эндотермическим реакциям, требуюш,им нагревания реагирующей смеси. Существенное различие между ЭТИД1И процессами состоит в том, что скорость обратимой эндотермической реакции, в отличие от экзотермической, всегда увеличивается с температурой поэтому эндотермическую реакцию надо проводить прн максимальной возможной температуре, и задача расчета реактора становится менее интересной. [c.272]

Избыточное тещк) регенерированного катализатора в прямоточном реакторе расходуется более рационально, чем в противо-точном. В первом это тепло используется на дополнительный нагрев сырья, на повышение температуры в рабочей зоне и. осуществление эндотермического крекинг-процесса. Во втором, т. е. в реакторе противоточного действия, избыточное. тепло катализатора расходуется главным образом на перегрев выходящих из реактора газов и паров. [c.115]

Опубликовано несколько примеров числовых решений программированных гомогенных реакций, протекающих в потоке. Мурдох и Холланд произвели расчет эндотермической реакции первого порядка в газовой фазе. Перкинс и Peй проанализировали парофазный пиролиз пропана в реакторе вытеснения с постоянным тепловым потоком. [c.155]

Для определения путем расчетов температурного режима реактора необходимо знать величину реакц — теплоту эндотермической реакции каталитического крекинга. Опубликованные данные о численных значениях величины реакц немногочисленны. В одном из сообщений [231] приводятся следующие значения 9реакц в зависимости от глубины крекинга. [c.247]

Пример Х-5 [59]. В реактор с полным перемешиванием (рис. Х-16) поступает вещество А с объемным расходом дл м /с и температурой Га К, а также вещество В с объемным расходом дв м /с и температурой Гв К. Из реактора выходит поток продукта др при температуре Г, установившейся в реакторе. В аппарате протекает реакция А+В—"Р со скоростью г=Слк(Т) кмолъЦм -с). Здесь С А—концентрация компонента А, кмоль/м к(Т)—зависимость константы скорости реакции от температуры Г. Реакция эндотермическая (Л Дж/кмоль), вследствие чего в систему необходимо подводить поток тепловой энергии И Вт. [c.484]

В процессах обессеривания лигроинов и газойлей при давлении 18— 30 ат и температуре 260—427° [4, 13] в качестве катализатора широкое применение нашел молибдат кобальта на активированной окиси алюминия. При этих условиях происходит гидрогенизация олефиновых углеводородов, но практически не идет гидрогенизация присутствующих в сырье ароматических углеводородов. Добавление солей щелочных металлов к этому катализатору подавляет гидрогенизацию олефиновых углеводородов, ие тормозя, однако, гидрогенизации сернистых соединений 5]. При более высокой температуре или при более низком давлении становится заметной реакция дегидрогенизации присутствующих в лигроине нафтенов до ароматических углеводородов и водорода (как в гидроформинге). При регулировании рабочих условий процесса можно обеспечить образование небольшого избытка водорода сверх того количества его, которое необходимо для обеспечения гидрогенизации олефинов и обессеривания [2] процесс становится независимым от внешнего поступления водорода. При этих условиях управление тепловым режимом реактора осуществляется легче, так как теплота, выделяющаяся при экзотермической реакции гидрогенизации олефинов и сернистых соединений, почти компенсируется теплотой, поглощаемой при эндотермической реакции дегидрогенизации. Однако при таких, более жестких условиях работы скорость гидрогеиизации олефинов [5] может снижаться, приближаясь к равновесию олефин — парафин, и появляется тенденция к отложению угля на катализаторе. Необходимость чередования процесса с регенерацией путем продувки воздухом для удаления с катализатора углеродистого осадка ограничивает процесс, сокращая продолжительность рабочих периодов по сравнению с процессом типичной обычной гидрогенизации. [c.279]

Из адиабатических аппаратов наиболее простойконструкциеп обладают так называемые емкостные контактные аппараты, обычно представляющие собой металлические цилиндры в их нижней части находится решетка, на которую насыпают катализатор в виде различного типа гранул. Газы предпочтительно направлять в аппарат сверху вниз. Возможность полезно использовать значительную часть объема таких аппаратов и предельная простота конструкции делают их очень дешевыми в изготовлении. Отсутствие приспособлений для теплообмена ограничивает применение емкостных контактных аппаратов. Они пригодны для проведения 1) процессов с небольшим тепловым эффектом 2) процессов, не очень чувствительных к изменению температуры 3) процессов с малой степенью превращения за проход. Как правило, эндотермические процессы легко осуществимы в емкостных реакторах. В нефтехимической промышленностп емкостные адиабатические реакторы применяют, например, для таких многотоннажных процессов, как платформинг. [c.264]

Основные типы реакторов вытеснения однотрубные, снабженные рубашкой кожухотрубные теплообменники и трубчатые печи, в которых трубы нагреваются за счет излучения и конвекции от топочных газов. Этот последний тип применяется главным образом для проведения эндотерл-.ичзских процессов, тогда как два других типа реакторов пригодны для осуществления эндотермических и экзотермических процессов. Реакторы в виде одной трубы не требуют специальных описаний. [c.359]

Все рассмотренные выше модели неизогермических реакторов относились к случаю протекания в реакторе экзотермических реакций. Выясним теперь, какова устойчивость стационарных состояний реактора непрерывного действия, в котором протекают эндотермические реакции. [c.118]

Реакцию (II) можно было бы проводить в отдельном реакторе (после отделения углеводородов от HI), но оказалось, что если осто рожно добавлять кислород к реагирующей смеси иода и углеводоро да, то иодистый водород окисляется гораздо быстрее, чем углеводород и таким образом катализатор регенерируется in situ. Реакция (И сильно эндотермическая, и ее температура инверсии очень высока [c.152]

Опытные данные о работе реактора каталитического крекинга приведены в литературе [46]. По этим данным найдено АЯ1 = = 262 кДж/кг, ДЯ2 = 66 кДж/кг. Отсюд следует, что при крекинге протекают как эндотермические (Дя >0), так и экзотермические (ДЯ < 0) реакции. Следует отметить, что двухстадийная схема справедлива лишь при невысоких температурах. [c.368]