Жидкостные реакторы

Глава 1. Жидкостные реакторы..................................9 [c.317]

МЕТОДЫ РАСЧЕТА МНОГОФАЗНЫХ ЖИДКОСТНЫХ РЕАКТОРОВ [c.1]

Закономерности кинетики реакций в жидкостях имеют ряд особенностей, отличающих их от более простых законов кинетики газовых реакций. В данной главе будут рассмотрены общие принципы кинетики химических реакций в жидкостях для относительно простого случая гомогенных химических реакций и вытекающие из них следствия, полезные для феноменологического описания процессов химического превращения в жидкостных реакторах. Более детальное изложение кинетики гомогенных химических реакций в жидкой фазе дано в монографиях [1] и [2]. [c.27]

Несмотря на возрастающую роль многофазных жидкостных реакторов в химической и нефтехимической промышленности, степень разработки вопроса остается пока недостаточной. Это объясняется не только общей сложностью задачи, но и определенными недостатками в методах изучения и описания отдельных сторон процесса, та7 пх как закономерности формирования и гидродинамика двухфазных систем, условия массообмена между фазами и т. д. Поэтому степень обоснованности и надежности расчета различна для разных вариантов процессов и конструкций реакторов, что не могло не отразиться на изложении материала книги. Хотя специфика жидкостных реакторов проявляется больше всего в реакторах с многофазными потоками, однако для общности в книге рассмотрены и реакторы с однофазным потоком. Авторы сосредоточили внимание на рассмотрении отдельных сторон общих процессов в реакторах п взаимосвязи отдельных факторов, определяющих их протекание, прежде всего—на взаимосвязи скорости химической реакции и скорости процессов переноса. Менее специфическим вопросам авторы уделили меньшее внимание, отсылая читателя к соответствующим литературным источникам. [c.3]

Данная книга посвящена жидкостным реакторам, но основное ее содержание связано с гетерогенными двухфазными реакторами жидкость — жидкость илп жидкость — газ. Точнее, рассматривается еще более узкий класс реакторов, а именно реакторы колонного тина для проведения гетерогенных химических реакций в двухфазных системах при протекании реакций в объеме сплошной жидкой фазы. Применительно к другим типам жидкостных реакторов в книге освещены лишь некоторые частные вопросы. [c.11]

В двухфазном гетерогенно-каталитическом реакторе, изменяя при постоянной величине объема Ур отношение 8 я I, можно иногда наблюдать изменение эффективности аппарата. Однако в гетерогенно-каталитическом реакторе скорость химической реакции и массопередачи зависят только от линейной скорости сплошной фазы. В двухфазном жидкостном реакторе (ДЖР) интегральный эффект массопередачи зависит от времени пребывания дисперсной фазы, которое определяется высотой реактора и практически не зависит от его сечения. [c.117]

Отличительные особенности жидкостных реакторов..... И [c.317]

Математическая модель неизотермического двухфазного жидкостного реактора (ДЖР), в котором протекает т реакций с участием п компонентов, представляет собой систему из 2п+2 обыкновенных дифференциальных уравнений вида [c.167]

Применительно к многофазным жидкостным реакторам (МЖР) задача определения оптимального профиля температуры значительно осложняется. Сравнительно высокая теплоемкость реакционной жидкой фазы и наличие продольного перемешивания сглаживают температурный градиент. Кроме того, необходимо учитывать влияние температуры на раснределение компонентов между фазами. Вообще в случае МЖР оптимизация процесса путем создания определенного профиля температур не получила еще такого распространения, как в случае гетерогенно-каталитических процессов, п эта задача нами подробно не рассматривается. [c.171]

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ГЕТЕРОГЕННО- КАТАЛИТИЧЕСКИХ ЖИДКОСТНЫХ РЕАКТОРОВ [c.184]

Что касается остальных физических величин, входящих в систему уравнений (10.1)—(10.5), то ввиду малой концентрации катализатора, они также определяются по соответствующим формулам для двухфазных жидкостных реакторов (см. гл. 11—14). [c.188]

В подавляющем большинстве двухфазных жидкостных реакторов жидкость—жидкость или жидкость—газ химическое взаимодействие происходит в сплошной фазе. Поэтому наибольший интерес при расчете скорости массопередачи, осложненной химической реакцией, представляет случай, когда процесс массопередачи лимитируется сопротивлением сплошной реакционной фазы. [c.237]

КОНСТРУКТИВНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ДВУХФАЗНЫХ ЖИДКОСТНЫХ РЕАКТОРОВ [c.244]

В предыдущих главах неоднократно подчеркивалось, что основным отличительным признаком многофазных реакторов, в том числе двухфазных жидкостных реакторов (ДЖР), является переход одного пли нескольких реагентов из транспортной фазы в реакционную как необходимое условие протекания химической реакции. Поэтому прежде всего ДЖР является контактным аппаратом. Существуют многочисленные варианты конструктивного оформления ДЖР. Выбор той или иной конструкции аппарата для проведения конкретного технологического процесса — задача, которая сегодня далеко не всегда имеет однозначное решение, что вытекает из самой природы влияния конструктивных факторов на суммарный процесс в ДЖР. [c.244]

ПОВЕРХНОСТЬ КОНТАКТА ФАЗ [В ДВУХФАЗНЫХ ЖИДКОСТНЫХ РЕАКТОРАХ [c.272]

Тип газо-жидкостного реактора Удельная поверхность Объемная доля жидкой фазы е Оа е А. V [c.168]

При проведении эмульсионных жидкостных реакций возможны кинетическая и диффузионная области их течения. Это определенным образом влияет на выбор конструкции реактора. В диффузионной области (быстрые реакции) необходимо обеспечить возможно большую поверхность контакта фаз. Для медленных реакций, протекающих в кинетической области, большое значение приобретает объем реактора, т. е. время протекания реакции. Разнообразие конструкций жидкостных реакторов обусловлено использованием различных перемешивающих и теплообменных устройств в зависимости от вязкости жидкости и теплового эффекта. [c.245]

Нередко в расчетных формулах используют не истинный, а общий или фиктивный реакционный объем Уоб, включающий объем внутренних деталей аппарата, например объем насадки в башнях с насадкой, объем твердого катализатора в каталитических реакторах, свободный объем над жидкостью в жидкостных реакторах и т. п. Тогда получают фиктивное время процесса при рабочих [c.56]

Модель смешения применяют прежде всего при моделировании жидкостных реакторов с перемешивающими устройствами. К ним относятся реакторы с пропеллерными, лопастными, якорными и другими типами мешалок, а также с пневматическим и струйно-циркуляционным перемешиванием. Интенсивное перемешивание реагирующих масс в реакторах при протекании основной реакции в жидкой фазе более необходимо, чем для реакций в газовой фазе. Интенсивность любого процесса в жидкой фазе в [c.88]

Как увеличить интенсивность превращения в газо-жидкостном реакторе, используя разные способы контактирования фаз За счет чего это достигается [c.225]

Основным параметром, характеризующим эффективность реакторов для систем газ— жидкость, является поверхность контакта фаз, поэтому способ ее формирования должен быть заложен в основу классификации газо-жидкостных реакторов. [c.58]

В зависимости от способа образования межфазной поверхности газо-жидкостные реакторы можно разделить на три группы [c.58]

В промышленной практике используются аппараты, в которых процессы тепло- и массообмена проводятся в тонких слоях жидкости, взаимодействующих с теплообменной поверхностью, или в газо-жидкостных реакторах, где процессы переноса теплоты и массы происходят через подвижную границу раздела фаз. Как правило, в таких аппаратах время пребывания одной из фаз невелико, а тепло- и массообменные процессы протекают с высокой интенсивностью. [c.248]

Абсорбция кислорода сульфитными растворами широко использовалась для оценки эффективности аэрации в газо-жидкостных реакторах, в частности, в ферментаторах для биологических реакций. Этому вопросу посвящены, например, работы Купера и др. , Финна Шултца и Гадена Филлипса и Джонсона , Йосида и др. . [c.255]

Многофазные жидкостные реакторы, (работающие в оиотемак жидкость — газ, жидкость — жидкость, жидкость — газ — твердое тело и др.) широко применяются в химической, нефтехимической, фармацевтической и ряде смежных отраслей промышленности. [c.2]

Работа химических реакторов и описание методов их расчета являются содержанием многочисленных учебников и монографий [8—15]. Тем не менее, еслп взять за основу классификацию химических реакторов, приведенную выше, нетрудно убедиться, что во всех без исключения учебниках и монографиях рассматривается лишь несколько типов химических реакторов. Основное внимание обычно уделяется гомогенным и двухфазным гетерогенно-каталитическим реакторам. Следует также отметить, что, хотя некоторые авторы [И] и делают различие между газофазными и жидкостными реакторами, особенности гомогенных и гетерогенно-каталитических жпдкофазных реакторов до сих пор специально не оговаривались. [c.11]

Изложенные простейшие представления приводят к весьма существенным выводам в отношении закономерностей феноменологической химической кинетики, которая, как указывалось выше, лежит в основе расчета жидкостных реакторов.. Так, если времена взаимодействия молекул реагентов существенно меньше, чем время пребывания их в клетке, то скорость реакции оиределяется либо частотой столкновения, либо временем выхода из клетки. Поскольку оба эти процесса обусловлены диффузией реагентов в растворе, то в таких случаях реакции протекают по диффузиоппо-контролируе-мому механизму. Этот механизм не следует смешивать с протеканием реакций в диффузионных областях, когда скорость химического процесса определяется диффузией реагентов из одной фазы в другую пли к твердой поверхности. [c.33]

Наибольшее распространение получили две приближенные модели ДЖР (двухфазного жидкостного реактора) кинетическая и квазигомогепная. Использование этих моделей значительно упрощает решение задачи, хотя ко.тичество уравнений в математической модели практически не изменяется [20]. [c.119]

В общем случае в многофазном жидкостном реакторе (МЖР) воз-монлна массопередача как через сферическую, так и через плоскую границу раздела фаз. Массопередача через плоскую границу раздела фаз имеет место в трехфазных системах, когда, например, реакционная фаза образует пленку на поверхности твердого катализатора. Задача расчета скорости массопередачи в этом случае возникает сравнительно редко. Наиболее типичным для МЖР является случай массопередачи через сферическую границу раздела фаз между пузырями или каплями транспортной фазы и реакционной сплошной фазой. Этот случай и будет рассмотрен нами подробно. [c.194]

Тарельчатые жидкостные реакторы встречаются гораздо реже. При этом, как правило, тарельчатые реакторы более рационально использовать при проведении процессов в системе жидкость—жидкость, чем в системе жидкость—газ. Для системы жидкость—газ применение тарельчатых реакторов связано с рядом неудобств, прежде всего, с потерей части реакционного объема и увеличением терлгаческой неустойчивости аппарата вследствие пенообразования на тарелках. [c.251]

Печь с вращающемся барабаном муфельная для прокалки литопона. Отфильтрованный литопон, полученный из жидкостного реактора с мешалкой, не является еш,е пигментом, так как он не обладает необходимыми техническими свойствами как укрываемость (способность пигмента при окраске закрывать грунтовую поверхность без просвечивания сквозь слой краски), маслоемкость (расход масла на получение пасты из 100 г пигмента) и др. Эти свойства он приобретает в результате прокаливания высушенного литопона-полуфабриката. [c.156]

Метод определения А несколько усложняется, когда эту величину требуется определить для границы раздела газ — жидкость, где жидкость течет через насадку известного размера (например, в насадочных дистиллнционных и абсорбционных колонках и капельных реакторах). В промышленной практике, где одна фаза диспергирована в другой (газ в жидкости, жидкость в газе, жидкость в жидкости), очень трудно надежно предсказать удельную поверхность раздела. В общем случае ею приходится задаваться на основании литературных данных о подобных системах или определять специально (например, в газо-жидкостных реакторах с перемешиванием см. монографию Вестертерпа, Ван Дирендонка и де Кра " ). [c.155]

Реакторы этого типа можно разделить на две большие группы реакторы, в которых химический процесс идет в одной из фаз и сопровождается тепломассообменом с другой фазой, и реакторы, в которых химическая реакция идет на поверхности раздела фаз. К первой группе относятся, в основном, газо-жидкостные реакторы, ко второй — реакторы с участием твердой фазы реакторы с твердым катализатором и реакторы, в которых газ иди жидкость реагирзтот непосредственно с твердым телом. К этой же группе относятся и топохи-мические реакторы. [c.58]

В аппаратах с механическим диспергированием газа в жидкость, используемых в качестве газо-жидкостных реакторов, газовая фаза подается в зону расположения мешалки. Поток газа отбрасывается лопастями мешалки к периферии рабочего объема аппарата, где и дробится на отдельные пузыри турбулентным потоком перемешиваемой жидкости. Образующиеся пузыри имеют размеры порядка 1-2 мм. Коррелящгя опытных данных для интенсивности теплообмена имеет вид [7] [c.250]