Аппарат производительности катализатора

Рассмотрим полученные данные в свете результатов оптимизации традиционного четырехслойного реактора с холодным байпасом между слоями, приведенных в работе [6]. Как видно из табл. 6.4, концентрация аммиака на выходе из стационарного четырехслойного аппарата на 1,5% выше, чем в нестационарном аппарате при одинаковом времени контакта т = 0,2 с. Следовательно, производительность катализатора в стационарном аппарате немного превы- [c.163]

Как показали исследования на опытно-промышленной установке (рис. 82), применение взвешенного слоя катализатора позволяет устранить многие недостатки, присущие контактным аппаратам с неподвижным слоем [60, 61]. Энергичное перемешивание газа во взвешенном слое интенсифицирует процессы массо- и теплопередачи [62], что благотворно сказывается на течении процесса и в частности значительно повышается (в 1,5—2 раза) производительность катализатора [62, 63]. [c.162]

Во всех случаях при разработке и изготовлении катализаторов. для аппаратов с фильтрующим слоем следует иметь в виду наличие противоречия между интенсивностью его работы и гидравлическим сопротивлением. В большинстве случаев приходится применять крупные гранулы для снижения гидравлического сопротивления, хотя и в ущерб производительности катализатора. [c.14]

Режим работы и производительность контактного аппарата зависит от таких параметров его как время контакта, объемная скорость газа (жидкости) и удельная производительность катализатора. [c.135]

В промышленности каталитические процессы осуществляют как по циклическим, так и по открытым (прямоточным) схемам. Циклические схемы позволяют достигать практически полного использования реагентов, они малоотходны или безотходны. Особенностью этих схем является проведение каталитического акта в условиях иногда весьма далеких от равновесия, но с оптимальными скоростями и высокой удельной производительностью катализатора (в расчете на единицу массы, объема или площади активной поверхности) и контактного узла в целом. Однако рециркуляция требует затрат энергии и увеличения объема аппаратуры. В открытых прямоточных схемах за один проход реакционной массы через контактный аппарат достигается большая степень превращения реагентов, но суммарные их потери больше, чем в циклических схемах. [c.200]

Из табл. 4.1 видно, что снижение сопротивления несущественно влияет на производительность катализатора, но уменьшает концентрацию окиси этилена. Увеличение сопротивления приводит к росту температуры и содержания оксида этилена, а также к уменьшению избирательности и производительности. Увеличение сопротивления на 20% и более приводит к резкому росту параметрической чувствительности и температуры в горячей точке . Для обеспечения нормальной работы аппарата отклонение сопротивления трубок от среднего значения не должно превышать 15%, при этом для 80% трубок отклонения по сопротивлению в пределах должны быть 10% от нормы. Поэтому при загрузке катализатора проверяют гидравлическое сопротивление каждой трубки и в случае необходимости добавляют или удаляют катализатор. [c.216]

Производительность оборудования в единицу времени в нефтехимической промышленности определяется двумя факторами объемной скоростью и степенью конверсии, которые, в свою очередь, зависят от качества и количества сырья, конструкции аппарата, активности катализатора и т. д. [c.324]

Удельный вес газа уг возрастает с давлением, поэтому увеличение давления способствует повышению производительности аппарата. Кроме того, установлено что при этом несколько увеличивается производительность катализатора. При повышении давления слой катализатора становится более однородным и качество псевдоожижения улучшается. Однако одновременно возрастают эксплуатационные расходы, связанные с дополнительными затратами электроэнергии на сжатие воздуха. Поэтому оптимальное давление определяется технико-экономическим расчетом. [c.121]

Уменьшение содержания инертных компонентов в исходном газе, как и увеличение содержания их в циркуляционном газе, приводит к снижению удельного расхода сырья (рис. 3.21 давление 29,4 МПа, температура 260 °С, объемная скорость газа 35-103 Нг С0 = 5, содержание СОг—5% об,). Но поскольку при повышении содержания инертных компонентов в циркуляционном газе производительность катализатора снижается, для выбора оптимальной их концентрации в цикле синтеза необходимо учитывать и другие факторы. Если состав исходного газа во многом определяется составом сырья и методами его очистки и конверсии, то максимальное содержание инертных компонентов в цикле, кроме того, зависит от активности катализатора, расхода энергии на циркуляцию газа, геометрических параметров аппаратов и газопроводов. [c.94]

В настоящее время вопросам интенсификации действующего производства уделяется большое внимание. Современные сернокислотные цеха строятся производительностью 360, 540, 1000 т/сутки. При столь крупнотоннажном производстве оптимальное ведение процесса в контактном аппарате может дать существенный экономический эффект. Необходимость расчета оптимального режима возникает всякий раз при изменении входных параметров контактного аппарата - активности катализатора, концентрации исходной газовой смеси, нагрузки на аппарат. Изменение этих параметров происходит по разным причи -нам - со временем наблюдается старение катализатора (уменьшается скорость реакции из-за отравления ядами, перегревов и т,д.), в процессе эксплуатации меняются плановые задания, неполадки в печах КС также приводят к изменению параметров на входе в контактный аппарат. В каждом из указанных случаев изменения входных параметров необходимо рассчитывать оптимальный режим, т.е. такие значения температур на входе в слой катализатора, которые обеспечили бы максимальную для данных условий степень контактирования. [c.197]

Производительность катализатора не должна быть слишком низкой в противном случае для промышленных масштабов производства потребовались бы аппараты слишком больших объемов или в большом количестве. Как правило, для много-тоннажных производств неприемлемы катализаторы с производительностью по целевому продукту ниже 20 г/л ч. [c.301]

Производительность катализатора достигает 80—100 г спирта с 1 л катализатора в 1 час. Установлено, что реакционные аппараты с диаметром трубок 32 мм могут быть использованы для проведения процесса гидрирования окиси этилена в этиловый сиирт. [c.533]

Допустим, что зависимость выхода МНз от скорости пропускания представится в следующему виде (для определенных катализатора, давления и температуры) при объемной скорости смеси (ЗНг + Нг) 4000 нм ч мы получим 6% ЫНз при 2000 нм ч выход ННз равен 12% при 1000 нм ч образуется 20% ННз при 500 нм ч — 24% ННз и т. д. . Отсюда следует, что при одном и том же объеме реакционного пространства, т. е. для одного и того же аппарата, производительность его определится следующим образом [c.168]

Чем больше удельная поверхность, тем выше, как говорят технологи, производительность катализатора, т. е. количество продуктов, образующихся за одно и то же время на единицу веса или объема промышленного катализатора (контакта), загруженного в контактный аппарат. [c.208]

Определив в какой области протекает процесс, можно приступить к расчету. Если установлено, что реакция идет в диффузионной области, то расчет сводится к определению требуемой поверхности массообмена и, таким образом, не отличается от расчета обычных диффузионных аппаратов, например абсорберов. Если оказывается, что процесс идет в кинетической области (более распространенный случай), необходимо вычислить объем реактора. При этом проще всего дело обстоит, когда известна производительность катализатора, которая обычно выражается в килограммах продукта, получаемого с 1 катализатора. Вычисление объема реактора, очевидно, не представляет труда. [c.206]

При расчете контактных аппаратов бывают заданными IV, т, Ус, Ny и однако производительность катализатора [c.393]

Даже при помощи систем автоматического регулирования нельзя мгновенно уменьшить в два раза подачу газа в действующую систему. Запаздывание будет тем больше, чем больше амплитуда возмущения, т. е. чем больше отличается новый (уменьшенный) расход газа от номинального. Это запаздывание вызовет возмущение в самом аппарате (что может привести к уносу жидкости, катализатора или частиц материала из аппарата, работающего в режиме кипящего слоя), изменение температуры в зоне реакции и т. д. Уменьшение мощности при снижении нагрузки машины приводит к падению ее к. п. д., и это может вызвать перерасход электроэнергии, вибрацию движущихся частей, повышение уровня шума и др. При работе машины в нормальном режиме распределение потока на два и более агрегата вызывает необходимость увеличения давления газа, связанного с дополнительным сопротивлением (датчики, регулирующие органы, колена, тройники, увеличение длины газопроводов). Точность регулирования расхода газа при низком давлении его обычно не превышает 5%, а при высоком находится в пределах 2,6%. В периодических процессах целесообразно предусматривать одну машину для обслуживания нескольких аппаратов. Газ подается в магистральный кольцевой газопровод, из которого по мере надобности отбирается в каждый аппарат. Количество газа измеряется местными приборами (чаще всего ротаметрами), установленными на ответвлениях от магистрали к аппаратам. Производительность машины определяется графиком потребления газа. [c.163]

При переработке двуокиси серы и кислорода, не содержащ,их заметных количеств инертных примесей, целесообразно осуществлять циклический процесс с возвратом непрореагировавшего газа в контактный аппарат. В этом случае нет необходимости стремиться к высокой степени превращения за один проход через контактный аппарат, что позволяет резко повысить производительность катализатора при практически полном использовании двуокиси серы и кислорода. [c.335]

Холод получают в абсорбционно-холодильных установках. Их работа основана на использовании низкопотенциального тепла конвертированной парогазовой смеси и отпарного газа разгонки газового конденсата. Предусмотрена тонкая очистка газа от СО и следов СО2. С этой целью устанавливается один агрегат метанирования 44. Он состоит из метанатора 44, двух подогревателей воды 43 и 42, аппарата воздушного охлаждения 41 и влагоотделителя. Очистка газа идет в присутствии катализатора. Агрегат синтеза аммиака при 32-10 Па работает с высокой степенью использования азотоводородной смеси при повышенной концентрации инертных газов в цикле, повышенной производительности катализатора, в нем происходит полная отмывка азотоводородной смеси от следов СО2. Последнее предотвращает опасность попадания твердых частиц аммиачно-кар-бонатных солей в аппаратуру высокого давления. Температура корпуса колонны синтеза 38 не должна превышать по расчету 250 °С. Колонна конструктивно выполняется из рулонированных и цельнокованных царг, сваренных между собой. Колонна синтеза 38 загружается гранулированным железным катализатором, который механически более прочен, чем кусковой, и создает меньшее гидравлическое сопротивление. [c.206]

При увеличении производительности реакторов появляется необходимость усреднения свойств катализатора, поскольку в большие аппараты приходится загружать много его разных партий. Например, в производстве серной кислоты контактный аппарат производительностью 1000 т1год SO3 вмещает 250—280 ванадиевого катализатора. Для достижения однородности катализаторов различные партии их нужно смешивать на катализаторных заводах. [c.504]

Расход сырья в реактор синтеза аиилина гидрированием нитробензола равен 550 кг/ч, аппарат загружен 3,5 т катализатора селективностью 97 %. Рассчитайте суточную производительность установки и производительность катализатора. [c.131]

Скорость окислительной конверсии метанола как гетерогеннокаталитической реакции, протекающей во внешнедиффузионной области, не зависит от объемной скорости подачи метанола (при уменьшении объемной скорости несколько возрастает лишь доля побочных превращений, протекающих в свободном пространстве). Роль временного параметра в реакциях рассматриваемого типа играет линейная скорость потока, рассчитываемая как отношение объема парогазовой смеси (метанол, вода, воздух), прошедшего за единицу времени, к площади сечения реактора. Чем выше линейная скорость, тем большее количество метанола (и кислорода) соприкасается за единицу времени с поверхностью катализатора и, следовательно, подвергается превращению, что позволяет говорить о повышении коэффициента использования поверхности катализатора [98]. Лишь при предельно низких линейных скоростях конверсия метанола возрастает. Обычно это происходит из-за резкого увеличения вклада побочных реакций, т. е. падения селективности образования формальдегида. И лишь при увеличении линейной скорости примерно на порядок и конверсия, и селективность образования начинает падать, теперь уже вследствие постепенного смещения системы во внекаталитическую область . Отмеченные зависимости наглядно видны и в том случае, когда вместо линейной скорости потока в качестве аргумента принимают пропорциональную ей величину, называемую нагрузкой по метанолу, и выражают массой последнего, которая подается на единицу сечения реактора в единицу времени. Очевидно, что нагрузка по метанолу наглядно характеризует производительность катализатора. Как показывает рис. 18, изменение нагрузки в пределах от 50—70 до 350—380 г/(см -ч) (линейная скорость потока увеличивается при этом от 1,5 до 6,0 м/с) практически не сказывается ни на конверсии метанола, ни на выходе формальдегида (рис. 18). В промышленных аппаратах линейная скорость поддерживается на уровне 0,7—1,5 м/с, что соответствует объемной скорости по жидкому сырью 24—33 ч . Сопоставление этой величины с объемной скоростью процесса в кинетической области (0,2 ч ) свидетельствует о том, что производительность серебряного катализатора во внешнедиффузионной области примерно на 2 порядка выше, чем в кинетической. Это соотношение примерно соблюдается и при сравнении производительности серебряного контакта с железомолибденовым. [c.45]

В каледый аппарат производительностью одна тонна в сутки загружают 4 т (10 м ) катализатора, срок службы которого 9-12 мес. Нагревание реактора при разработке катализатора и отвод тепла во время синтеза осуществляют посредством пара. При проведении синтеза образуется большое количество технологического пара. [c.10]

Этот процесс осуществлен и отработан в полупромышленном масштабе. Синтез проводится на установке высокого давления в реакторе с адиабатическими слоями катализатора и межслой-ной подачей холодного газа. Достоинства процесса выход высших алифатических спиртов до 70% использование дешевых и доступных железных катализаторов, приготовление которых освоено промышленностью применение типовых, освоенных промышленностью технологических операций и аппаратов преимущественное образование первичных спиртов нормального строения. Недостатки образование повышенного количества диоксида углерода в присутствии железа сложный состав продуктов синтеза трудность разделения реакционной смеси и ее переработки образование значительного количества низкомолекулярных спиртов и, главное, невысокая производительность катализаторов. [c.328]

Чем больше удельная поверхность, тем выше, как говорят технологи, производительность катализатора, т. е. тем больше продуктов образуется за одно и то же время в расчете на единицу веса или объема промышленного катализатора, загруженного в контактный аппарат. При одной и той же активности на катализаторах, удельная поверхность которых невелика, продуктов реакции образуется мало (каталитическая реакция, как мы знаем, идет на поверхности). Если же удельная повэрхность достаточно большая, то контактный аппарат работает с большей производительностью. [c.19]

Непрерывные жидкофазные процессы с гранулированным катализатором обладают большим преимуществом в отношении простоты применяемой аппаратуры и технологической схемы контактного узла. Однако в этом случае требования к прочности катализатора всегда высоки, поскольку в жидкости та-блетироваипые и формованные катализаторы часто раскисают , а с катализаторов, приготовленных пропиткой, во многих случаях смываются активные компоненты. Весьма затруднительно работать с гранулированными катализаторами в среде водных растворов, так как в воде растворяется при длительном пребывании и нагревании большинство применяемых в качестве катализаторов и носителей веществ, кроме металлов и угля. Работа на гранулированных катализаторах неудобна и в тех случаях, когда требуется относительно частая замена катализатора в аппарате. В жидкофазных процессах при очень высокой производительности катализатор перерабатывает громадные количества сырья за короткий срок и обычно не может служить так долго, как при работе с газовой фазой регенерация же гранулированного катализатора в аппаратах колонного типа почти невозможна. [c.180]

Оптимальными формами и размерами зерен катализатора мы будем называть такие, которые позволяют достигнуть заданную производительность при минимальных расходах на контактный аппарат с катализатором и преоделение его гидравлического сопротивления. [c.68]

Контактный аппарат представлял трубчатую колонну из пержавею-ш ей стали ЭЯ1-Т, высотой 4,5 м, разделенную на три секции. В каждой секции было 89 трубок диаметром 28—32 мм. Общая высота трубок в трех секциях 3 м. Применялась смесь воздуха с 6,5% этилена. Смесь поступала в аппарат со скоростью 900 л/час на каждую трубку длиной в 3 м. Температура на катализаторе 240—260°. Выход окиси этилена по пропущенному этилену составлял 40%, по превращенному — 58% производительность — около 22 г окиси этилена в 1 час на 1 л объема аппарата, заполненного катализатором. Катализатор проработал 800— 1000 час., не потеряв активности. Получаемая окись этилена (из газовой смеси) поглощалась водой и выделялась затем ректификацией водного раствора. В результате выполненной работы было показано, что для получения 1 т окиси этилена требуется 2,5 т этилена, что в два с половиной раза превышает затраты но получению окиси этилена из этиленхлоргидрина. [c.353]

Выбор рабочей температуры при таком давлении обусловлен ее противоположным влиянием на равновесие и на скорость процесса. Слишком высокая температура влияет на скорость положительно, но ведет к нежелательному смещению равновесия в сторону разложения спирта, не позволяя достигнуть высокой производительности реакционного аппарата. Производительность зависит также от фактической степени конверсии исходных реагентов, которая регулируется, как и в других случаях, изменением объемной скорости (т. е. времени контакта). Так, при синтезе метанола повышение объемной скорости с 3 ООО до 36 ООО (снижение времени контакта с 120 до 10 сек) вызывает увеличение производительности с 0,17 до 0,75 кг СН3ОН на 1 л катализатора в час. Выбор оптимальной степени конверсии определяется, кроме того, увеличением энергетических затрат на рециркуляцию непревращенных реагентов и повышением селективности при снижении конверсии. Отсюда вытекает, что для каждого давления имеется своя [c.735]

На рис. 39 изображена схема контактного аппарата производительностью 360 т1сутки с 5 слоями контактной массы (четыре верхних слоя — кольцеобразная контактная масса, пятый нижний слой —гранулированная). Под каждым слоем катализатора находится слой кварца. [c.113]

В годы третьей пятилетки под руководством Г. К. Борескова развертываются исследования кинетики каталитического окисления 80г, а также по разработке нового высокоактивного катализатора и разработке контактных аппаратов производительностью 40—100 т/сут, заменивших аппараты систем теителевской и Герресгоффа—Байера (12—24 т/сут) [3, с. 183]. Серпокислотная промышленность СССР по своей мощности вышла на первое место в Европе и второе в мире. [c.56]

Следует отметить, что увеличение мощности агрегатов за счет увеличения габаритов аппаратов также ограничено. Например, невозможно беспредельно увеличивать число трубок в трубчатом контактном аппарате при увеличении размеров реакторов с размешивающими устройствами усложняются условия усреднения сред и т. д. Трудности создания агрегатов большой мощности за счет увеличения геометрических размеров аппаратов заставляют искать более производительные катализаторы, интеноифицировать методы теплоотвода и массообмена, изыскивать более интенсивные технологические процессы и химические реакции. [c.164]

Катализатор загружают в трубу 9 через отверстие в верхней крышке, а выгружают через отверстие в нижней крышке. Отверстия закрывак>г винтовыми пробками. Объем катализатора в аппарате производительностью 30 т ЫНз в сутки составляет около 1 м свободный объем катализатора составляет около 40% от всего объема. [c.229]