Катализатор форма сечения слоя

Рис. 3.16. Формы сечения слоя катализатора

Для нахождения размеров каталитического реактора, процесс в котором проводится до определенной степени превращения при заданных значениях расхода, нужно рассчитать объем (массу) катализатора. Соотношение между высотой и сечением слоя катализатора зависит от скорости газа, необходимой для получения оптимальной величины переноса массы в газовой фазе. Наконец, форма реактора и особенно вид и размеры поверхности теплообмена зависят от количества тепла, которое нужно переместить в единицу времени на единицу объема (пли массы) катализатора. [c.264]

Изменение давления в реакторе приводит к изменению объема реагентов, что, как указано, влияет на диффузионный поток исходных реагентов к поверхности и обратный поток продуктов реакции. Стремление сохранить в реакторе необходимое давление связано с энергетическими затруднениями. Гидравлическое сопротивление слоя снижается при наличии крупных зерен катализатора [в формуле (Vni, 33) входит в знаменатель] и их гладкой поверхности. Форма зерна должна оставлять большую часть поперечного сечения, нормального к направлению потока, свободной для прохода газа. Истирание катализатора повышает сопротивление слоя. [c.186]

Камера восстановления состоит из центральной части квадратного сечения, в которой на сетке помещается катализатор, и верхней и нижней крышек, имеющих форму усеченных пирамид. Камера установлена на цапфах, так что после отключения коммуникаций она может быть перевернута. Рабочая емкость камеры составляет примерно 600 л, что соответствует 210 кг катализатора или 50 пг кобальта. Высота слоя катализатора в камере составляет 25—30 см, сечение слоя 2,1 м . [c.251]

Форма зерна должна оставлять большую часть поперечного сечения, нормального к направлению потока, свободной для прохода газа. Истирание катализатора повышает сопротивление слоя. [c.218]

Для ориентировочного определения величин потоков твердых частиц в колонном аппарате КС, содержащем провальные решетки, можно воспользоваться данными, представленными на рис. 1.19 40]. Из рисунка следует, что при свободном сечении решеток ф< 0,15 диаметр слоя не влияет на 1(Уч. ц. При ф > 0,15 скорость циркуляции несколько возрастает с ростом диаметра аппарата. Данные рис. 1.19 получены для частиц с э 0,1 4-0,2 мм, рн 700 ГООО кг/м при диаметре отверстий или ширине щелей около 1 см. Экстраполяция этих данных на меньшие диаметры отверстий нецелесообразна. В аппаратах КС частиц микросферического катализатора, содержащих малообъемную насадку, при ориентировочных расчетах можно принять >э = 0,010,02 м /с, ш = 0,2 0,5 м/с. Для частиц неправильной формы (дробленый силикагель) э = 0,15-г-0,2 мм, )э = 0,0030,005 м /с в том же диапазоне скоростей, соответственно. Для частиц с размерами э 1 мм >э = 0,001 0,002 м /с. [c.59]

Тепло, необходимое для разложения спирта, в существующих контактных аппаратах подводится извне через металлическую стенку их. Катализатор плохо передает тепло, обладая большим термическим сопротивлением. Температура по поперечному сечению слоя катализатора быстро падает по мере удаления от стенки, передающей теплоту. Так отмечен [2] случай, когда в контактном аппарате в виде круглой трубы диаметром 18 см были помещены две термопары, установленные на одной высоте, но на разных расстояниях от стенки. В то время как термопара, поставленная в 2 сл1 от стенки, показывала температуру в 450°, вторая термопара, поставленная в центре, зарегистрировала всего лишь 360°. В момент измерения в реторте велось контактирование и спирт подавался со скоростью 40—45 кг/час. Процесс контактирования зависит, следовательно, от размеров и формы поперечного сечения контактных аппаратов, поскольку эти характеристики определяют температурный режим катализатора. [c.122]

Реактор представляет собой вертикальный стальной цилиндр с конусными днищами. Иногда верхнее днище делается сферической формы. Внизу реактора закреплена решетка, выполненная из ряда балок. Решетка служит для равномерного распределения катализатора и сырья по поперечному сечению реактора, а также является опорой для плотного кипящего слоя катализатора. В верху реактора установлены циклоны. Продукты крекинга — газы и пары — из циклонов направляются в ректификационную колонну. Выше распределительной решетки имеется вертикальная перегородка, образующая с одной стороны реактора секцию для отпарки отработанного катализатора. Обработанный водяным паром катализатор поступает из этой секции по трубопроводу в узел смешения с воздухом. [c.127]

Сечение регенераторов установок 43-102 имеет форму квадрата. Его можно определить, задаваясь скоростью движения слоя катализатора сок, которая практически находится в пределах 20-25 м/ч. [c.18]

При практической реализации реакции окисления органических примесей на катализаторных покрытиях важную роль играет гидродинамика, форма пакетного пластинчатого модуля (рис. 3) и, в конечной мере, величина поверхности покрытия, вст пающей в контакт с реакционной смесью. Предложено щ)и расчете пластинчато-каталитических реакторов использовать модифицированную константу скорости реакции, в которую вводится соотношение периметра катализаторного покрытия в сечении модуля к площади поперечного сечения модуля. Разработаны также уравнения, позволяющие рассчитывать пластинчато-каталитический реактор по опытным данным, полученным для процесса с насыпным слоем того же катализатора. [c.36]

Движение жидкости в трубопроводах, как было показано выше, характеризуется неравномерным профилем скоростей в живом сечении потока. Так как частицы вдоль оси потока движутся быстрее, чем вблизи стенок, то время пребывания их в трубопроводе соответственно меньше. Характер распределения частиц потока по времени их пребывания усложняется в случае турбулентного течения из- за хаотического движения частиц, сложной формы их траекторий и пульсации скоростей. Структура потока особенно усложняется при движении жидкости в аппаратах. где она встречает на своем пути различные препятствия в виде слоев зернистых материалов (например, катализаторов), насадок, распределительных устройств и т. п. Очевидно, слишком короткое время пребывания одних и чрезмерно продолжительное пребывание других частиц жидкости в рабочем объеме аппарата приводит к понижению степени химического превращения, протеканию нежелательных побочных реакций, к незавершенности осуществления физических процессов и уменьшению производительности аппаратов. Заметим, что при прочих равных условиях на структуру потока в аппаратах оказывают большое влияние геометрические размеры последних без учета этого обстоятельства невозможен переход от лабораторных моделей к производственным агрегатам. [c.97]

Самым простым и наиболее распространенным является вертикальный аппарат (рис. 6.9.2.1, а) с аксиальным (центральным) вводом сплошной среды, обычно цилиндрической формы, при высоких давлениях имеет форму шара. Сплошная среда поступает в рабочую камеру аппарата из трубопровода меньшего диаметра, поэтому входной поток имеет ярко выраженный неравномерный профиль скорости по сечению аппарата. Для выравнивания потока по сечению используют различные приемы и устройства [13]. Можно увеличивать высоту зернистого слоя по сравнению с расчетной, так как зернистый слой обладает выравнивающим действием. Однако такой способ не всегда приемлем, например, в случае использования дорогостоящего катализатора или по причине спекания зерен в областях с повышенной температурой слоя. Используют также укладку подложки из инертного материала (рис. 6.9.2.2) [11-13]. Расположение инертных частиц на подложке неравномерное обычно внизу на перфорированной решетке располагаются крупные куски, далее их размер последовательно уменьшается. Инертный материал препятствует просыпанию мелочи и забиванию отверстий решетки. Сверху слой во избежание уноса покрывают сеткой или таким же слоем инертного материала. [c.559]

Все сказанное выше относится к псевдоожиженному слою катализатора, размещенному в цилиндрическом аппарате. Между тем возможно такое конструктивное оформление аппарата, при котором псевдоожиженный слой будет размещен в аппарате конической формы с входом газа через малое сечение конуса. Конические диффузоры иногда используются в качестве газораспределительных устройств. [c.46]

Камера восстановления 2 состоит из центральной части квадратного сечения, в которой помещается катализатор, верхней и нижней крышек, имеющих форму усеченных пирамид. Площадь, занимаемая катализатором, составляет около 2,1 при высоте слоя 30—35 см. [c.379]

Как видно из уравнения [9], скорость реакции возрастает с увеличением линейной скорости газа и уменьшением приведенного диаметра зерен. При использовании этих факторов для интенсификации контактного процесса необходимо, однако, учитывать одновременное увеличение гидравлического сопротивления. Коэффициент гидравлического сопротивления обратно пропорционален приведенному диаметру зерен в степени 1.2—1.4, т.е. меняется также, как и скорость реакции. Поэтому при уменьшении крупности катализатора при постоянной скорости газа гидравлическое сопротивление слоя остается неизменным, так как увеличение коэффициента гидравлического сопротивления компенсируется снижением необходимой высоты слоя. Для процессов, скорость которых определяется скоростью массопередачи к внешней поверхности зерен, целесообразно применять катализатор в форме возможно более мелких кусков. Ограничением является лишь условие равномерного распределения газа по сечению тонкого слоя контакта. [c.411]

Таким образом, гранулированный катализатор синтеза аммиака обладает рядом преимуществ перед промышленным катализатором ГК-1. Его сферическая форма, высокая прочность и малая истираемость при сохранении активности обеспечивает более равномерное распределение потоков газа по сечению колонны, чем предотвращаются нарушения теплового режима работы колонны, пока имеющие место в настоящее время. Уменьшится эрозия трубопроводов и арматуры. Аммиак будет содержать меньше катализаторной пыли. Применение такого катализатора возможно для процесса синтеза аммиака в кипящем слое. [c.139]

Аналитическое решение задачи о распределении поля температур в реакционном аппарате с зернистым неподвижным слоем катализатора возможно лишь для самых простых случаев. Применение дискретных электронных машин значительно расширяет возможности расчета, однако решение таких задач даже для сечений в форме круга возможно лишь для машин высших классов и требует значительного машинного времени. [c.234]

Газ поступает в аппарат из смесителя 6, размещенного непосредственно нод конвертором, через огнеупорную решетку 10 из хромистого магнезита, имеющую форму купола. Над огнеупорной решеткой уложен слой катализатора на магнезите 3, далее идет слои катализатора 4 (ГИАП-3 размером 40 X 40 млС и наконец основной слой катализатора 5 (ГИАП-3, размером 12 или 20 мм). Слой катализатора на магнезите служит для защиты катализатора ГИАП-3 от действия высоких температур, могущих возникнуть при перегреве смеси. Назначением слоя катализатора ГИАП-3, размером 40 X 40 мм, является распределение газа но всему сечению аппарата. Конвертированный газ отводится из аппарата через штуцер в горловине аппарата, имеющей вид трубы большого сечения. Для первоначального разогрева аппарата и подачи продуктов сгорания из камеры разогрева в нижней части конвертора предусмотрен специальный штуцер 7. Измерения температуры исходной смеси на входе в конвертор, а также в двух зонах катализатора запроектировано при помощи термопар 9. [c.175]

Распределение скоростей газа в реальном слое катализатора измеряется следующим образом зерна катализатора белого цвета, предварительно обработанные, как было указано выше, загружаются в модель аппарата, распределение скоростей в котором нужно изучить. Сквозь слой катализатора продувается воздух с примесью НгЗ (начальная концентрация Нг5 0,1 объемн. %) со скоростью, соответствующей Неэ=1 10. Продувка ведется до первого проскока, т. е. до потемнения первых зерен верхнего ряда слоя катализатора . После этого процесс останавливают и приступают к последовательному снятию рядов катализатора с фиксацией распределения темных пятен на каждом последовательно обнаженном ряду. По мере снятия катализатора доля потемневших зерен со связанным НгЗ постепенно возрастает до полного потемнения всего поперечного сечения. Для фиксации распределения фронта сорбции на верхний торец слоя катализатора после каждой операции снимания ряда зерен накладывают пластину из органического стекла, вырезанную по форме поперечного сечения [c.116]

Реактор гидрирования — вертикальный цилиндрический аппарат внутренним диаметром 2500 мм и высотой 14 374 мм. На колосниковые решетки уложены металлические сетки, а на них загружены два слоя кобальт-молибденового катализатора высотой по 5552 мм общим объемом 54,5 м . Для более равномерного распределения газового потока по сечению над верхним слоем и под нижним слоем катализатора, т. е. на входе и на выходе газа из аппарата, уложены шарики из глинозема. Кобальтмолибденовый катализатор имеет форму цилиндриков диаметром 3,2 мм. [c.109]

Пусть, например, имеется слой катализатора высотой 1000 мм, состоящий из зерен цилиндрической формы диаметром 4 мм и высотой 10 мм, при доле свободного объема т, равной 0,5. При температуре 500° и давлении 1,1 ата через 1 сечения этого слоя проходит в час 1500 л (в пересчете на нормальные условия) Газовой смеси, состоящей из 7% двуокиси серы, 11% кислорода, 82% азота. [c.85]

Во внешней диффузионной области, как следует из уравнения (I, 54), скорость процесса возрастает с уменьшением диаметра зерен. Точно так же зависит от диаметра зерен и величина гидравлического сопротивления. Поэтому при уменьшении величины зерен катализатора при постоянной скорости газа гидравлическое сопротивление слоя остается неизменным, так как увеличение сопротивления единицы высоты слоя компенсируется уменьшением высоты всего слоя. Отсюда следует, что для контактных процессов, протекающих во внешней диффузионной области, целесообразно применять катализатор в форме возможно более мелких зерен. Уменьшение величины зерен ограничивается лишь возможностью равномерного распределения газа по сечению тонкого слоя катализатора. [c.87]

Применяемый алюмокобальтмолибденовый катализатор имеет сечение экструдированных частиц в форме трилистника и обладает рядом преимуществ по сравнению о обычными катализаторами обессеривания с цилиндрической формой частиц повыщенным сопротивлением раздавливанию, повыщенной стойкостью к отложениям металлов, меньщей потерей давления в слое катализатора. [c.307]

Для нахождения размеров каталитического реактора рассчитывают объем катализатора, при котором достигают определенной степени конверсии исходных веществ в продукты реакции. Соотношение между высотой и сечением слоя катализатора зависит от скоросли газа, которая задается при расчете аппарата жз условий паилучшрго мас-сообмена в газовой фазе. Форма аппарата, а также тип теплообмен-пика и поверхность теплообмена зависят от количества подеомимого или отводимого тепла и определяются в результате теплового расчета аппарата. [c.253]

Уравнение (3.3) может быть решено для аппаратрв с различной геометрией слоя катализатора. Слой катализатора может иметь круглую, прямоугольную, кольцевую форму сечения, а также форму сечения межтрубного пространства (рис. 3.16). Геометрия слоя будет оказывать влияние на профиль температуры в его сечении. [c.81]

Тепло, необходимое для разложения спирта, в существующих контактных аппаратах подводится извне через металлическую стенку их. Катализатор, обладая высоким термическим сопротивлением, плохо передает тепло. Температура по поперечному сечению слоя катализатора быстро падает по мере удаления от стенки, передающей теплоту (рис. 58). Процесс контактирЬвания зависит, следовательно, от размеров и формы поперечного сечения контактных аппаратов, поскольку эти характеристики определяют температурный режим катализатора. [c.132]

Рассмотрим, в какой же мере достоверно описывает процесс простая одномерная модель В частности насколько однородны условия по сечению реактора Терни и другие исследователи (см. библиографию на стр. 301) нашли, что в случае частиц неправильной формы небольшое увеличение пористости слоя вблизи стенки исчезает уже на расстоянии от стенки, равном одному диаметру частицы, и доля свободного объема остается постоянной до центра слоя. В слое частиц более правильной формы доля свободного объема, начиная от стенки реактора, быстро уменьшается, а затем приближается к среднему значению, совершив два-три затухающих колебания. Например, для цилиндров в слое, имеющем диаметр, который в 14 раз превышает диаметр частицы, доля свободного объема на расстоянии 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 и 3,0 диаметра частицы от стенки реактора может быть равна соответственно 0,15 0,31 0,20 0,27 0,22 и 0,25, причем средняя пористость составляет 0,25. Очевидно, неоднородность несущественна в слое частиц неправильной формы или при очень большом отношении диаметра слоя к диаметру частицы. Торможение потока у стенки компенсирует влияние большой локальной пористости слоя, поэтому наиболее высокие скорости потока должны наблюдаться на расстоянии порядка диаметра частицы от стенки реактора. Однако об этом трудно сказать что-либо определенное, так как во многих промышленных реакторах форма поперечного сечения слонша, а характер упаковки частиц катализатора неизвестен. По-видимому, влияние неоднородности слоя настолько невоспроизводимо и в то же время незначительно, что его не стоит учитывать при разработке более детализированной модели слоя. [c.263]

Фирма Union Oil of aliforraa опубликовала [10] результаты 27-месячного пробега установки гидрообессеривания мазута из смеси сернистых нефтей с использованием катализатора RF-11, имеющего гранулы с сечением трехлепестковой формы. С обеспечением высокой глубины удаления серы (87-94%) на катализаторе было переработано мазута 5,2 м /кг. Благодаря особой форме гранул и его поровой структуре катализатор характеризуется рядом преимуществ 1) большой емкостью по металлам при сохранении относительно высокой активности 2) меньшими размерами между поверхностью и наиболее удаленной точкой от поверхности в грануле, в результате наблюдается более эффективное использование гранул 3) меньшим перепадом давления в слое. [c.110]

Испытаны образцы катализатора с измельченными гранулами, имеющие цилиндрическую форму различного диаметра и в сечении трехлепестковую симметричную и четырехлепестковую асимметричную формы. Поэтому преимущество катализатора с нецилиндрической формой гранул по сравнению с катализатором с цилиндрической формой граиул выражается в уменьшении отношения объема гранулы к ее поверхности при одном внешнем диаметре частицы иными словами, такой катализатор характеризуется большей внешней поверхностью на единицу объема. При одинаковом отношении объема гранулы к ее поверхности катализатор с нецилиндрической формой гранул характеризуется большей пористостью слоя. Оба зти показателя играют существенную роль при переработке остаточного сырья. [c.111]

Размер и форма частиц. Получение частиц катализатора заданных размеров и формы для использования в неподвижном слое — задача чисто технологическая и конструктивная решается она в значительной степени подбором соответствующего оборудования — таблеточных машин, экструзионных прессов и т. п. Наименьшее соиро-тивлеЬие потоку оказывает слой частиц, обладающих наименьшей площадью сечения в плоскости, перпендикулярной направлению потока, и оставляющих большую долю поперечного сечения реактора свободной для прохода реагирующего потока. Примером таких частиц являются правильно упакованные кольца Рашига. Описание методов формования фасонных зерен катализатора можно найти в работе [46]. [c.198]

Интенсивность теплоотдачи от стационарного неподвижного зернистого слоя к стенке ограничена. Малая величина аффективного коэффициента теплоотдачи вызывает неравномерность температур по сечению контактного объема. Проведение процесса в нсевдоожи-женном слое позволяет увеличить теплоотвод. По данным Борескова и Слинько [241 ], коэффициент тенлоотдачи для процесса окисления этилена на серебре в неподвижном слое составляет 50—90 ккал1м час ° С, а для псевдоожиженного слоя — 250 ккал/.м час. На основании теоретического анализа экзотермических каталитических реакций этими авторами получено вырал енне для расчета разогревов катализаторов, не зависящих от вида кинетического уравнения и формы теплообмена. [c.137]

Снижение гидравлического сопротивления неподвижного слоя достигается при использовании крупных гранул катализатора. Влияние формы зерен иа сопротивление слоя довольно сложно наименьшее сопротивление потоку оказывает слой частиц, обладающих наименьшей площадью сечения в плоскости, периендикуляриой направлению потока, и оставляющих больщую долю поперечного сечения реактора свободной для прохода реагирующего потока. Примером таких частиц являются правильно упакованные кольца Рашнга. Прп прочих равных условиях зерна с гладкой поверхностью оказывают потоку меньшее сопротивление, чем шероховатые. [c.314]

Допз стим, что реакционная смесь проходит через слой катализатора цилиндрической формы с площадью поперечного сечения а тогда = ас// и [c.17]

Новый алшокобальтнолибденовый катализатор ииеет необычное сечение экструдированных частиц в форме трилистника и обладает рядом преимуществ по срашению с обыздыми катализаторами обессеривания с цилиндрической формой частиц повышшным сопротивлением раздавливанию, повышенной стойкостью к отложениям металлов, меньшей потерей да вив яия в слое катализатора. [c.32]

Эксперименты по определению теплопередачи показали, что радиальнотемпературный профиль в реакторах с неподвижным слоем имеет параболическую форму. Более того, наибольшее торможение процесса теплопередачи наблюдается около стенки трубки. Для условий, характеризующихся высокими числами Рейнольдса, полезно предположить, что все сопротивление теплопередаче происходит в тонком слое, прилегающем к стенке трубки. При таком допущении необходимо только найти коэффициент теплопередачи ки,, определяемый средней температурой реакционной смеси. В этих условиях расчет теплопередачи аналогичен расчету теплопередачи в неподвижном слое, обсуждавшемуся в разд. 9.3.2. Здесь следует совместно решить два уравнения — уравнение материально-энергетического баланса (136) и уравнение энергетического баланса (137). Приближенные расчеты такого рода дают более низкое значение степени превращения для той же самой глубины слоя катализатора по сравнению с более строгимр расчетами, в которых учитывается наличие радиальных температурных градиентов по всему сечению трубки. Если установлено, что тепло передается радиально от центра трубки к ее стенке, то уравнение, описывающее продольный и радиальный теплоперенос, будет иметь вид уравнения (131), выведенного в разд. 9.3.2, а профиль концентрационной кривой будет описываться уравнением (117), приведенным в разд. 9.3.1. Совместное решение этих уравнений и соответ- [c.425]

Для конкретной системы скорость начала псевдоожижения шариков алюмосиликатного катализатора ( = 2,81 мм) воздущ ным потоком составляли Ык=0.84 л/сек. При скорости потока и=, 9 м сек средние скорости движешя меченого шарика вверх и вниз составляют г /=0,077 м/сек и Vz=—0,031 м/сек, т. е. от личаются по абсолютной величине в 2,5 раза. На рис. IV. 55 явно заметны повторяющиеся, близкие по форме, циркуляционные циклы. По-видимому, в центральной части слоя частицы быстро поднимаются вверх и даже на некоторое время подбрасываются над верхним уровнем, а затем медленно опускаются вниз, ближе к периферии реактора. Перфорированная газораспределительная решетка имела живое сечение 2%, и из отверстий решетки вверх били мощные воздушные струи. На рис. IV. 56 видно, что, когда меченый шарик, оседая, попадал в такую струю, он останавли вался, не доходя до решетки, и начинал подниматься вверх. [c.289]

Есиповым и др. 1389] было подробно исследовано распределение плотности, прочностные свойства и текучесть полиуретановой композиции в зависимости от химического состава и технологических факторов. Отмечено, в частности, что при увеличении содержания гидроксильных групп в полиоле, при повышении активности катализатора и снижении температуры кипения фреона неравномерность распределения плотности по сечению возрастает, в первую очередь, за счет повышения плотности наружных слоев. Наоборот, повышение температуры формы приводит к противоположному эффекту. [c.103]