Аппарат с неподвижным слоем катализатора

Контактные аппараты с неподвижным слоем катализатора [c.204]

Наиболее рациональным методом производства аллилового спирта является каталитическая изомеризация окиси пропилена. Этот процесс состоит из следующих стадий 1) испарение окиси пропилена при атмосферном давлении и 70° С 2) изомеризация при атмосферном давлении в трубчатом аппарате с неподвижным слоем катализатора — фосфата лития при температуре 280—360° С [c.60]

Химические реакторы для проведения гетерогенно-катали-тических процессов называются контактными аппаратами. В зависимости от состояния катализатора и режима его движения в аппарате, они делятся на контактные аппараты с неподвижным слоем катализатора, контактные аппараты с движущимся слоем и контактные аппараты с псевдоожиженным слоем. [c.133]

Что касается контактных аппаратов с неподвижным слоем катализатора, то здесь надо научиться интенсивно однородно отводить тепло из зоны реакции. [c.227]

Преодоление осложнений, связанных с возникновением непредсказуемых нарушений структуры потоков при переходе от лабораторного к промышленному аппарату, представляет одну из центральных проблем химической технологии — проблемы масштабного перехода. Успех ее решения в значительной мере зависит от типа контактного аппарата. Наиболее просто она преодолима для аппаратов с неподвижным слоем катализатора, где иерархическая структура математической модели реактора тривиальна (рис. 1.1) [И]. Проблема усложняется для аппаратов с псевдо-ожиженным и фонтанирующим слоями катализатора в двухфазных потоках [12]. Наибольшие трудности связаны с решением проблемы масштабного перехода для аппаратов трехфазного слоя, где иерархическая структура взаимодействия эффектов и соответствующих математических моделей отличается наибольшей сложностью [13]. [c.15]

Кроме трубчатых, возможны и другие конструкции аппаратов с неподвижным слоем катализатора и теплообменом в зоне реакции. В процессах, связанных с периодической регенерацией катализатора, конструкции реакторов особенно разнообразны. Это вызвано необходимостью приспособить конструкцию к зачастую резко различным условиям реакции и регенерации. [c.268]

Контактный аппарат с неподвижным слоем катализатора, работающий под давлением до 20 ат, представляет собой кожухотрубный аппарат, трубки которого заполнены зернами катализатора. Так как окислы железа ускоряют реакцию взаимодействия этилена с кислородом с образованием двуокиси углерода, трубки аппарата изготовляют из хромистых и хромоникелевых сталей. Медь и ее Сплавы даже с небольшим количеством ацетилена, содержащегося [c.174]

Контактные аппараты с неподвижным слоем катализатора (контактной массы) выполняются в виде реакторов типа РИВ-Н. Контактная масса в них размещается в несколько слоев на полках (полочные аппараты) или в трубах (трубчатые аппараты). Многополочные контактные аппараты, содержащие несколько слоев катализатора (рис. 11.1), применяются в процессах с высоким положительным или отрицательным тепловым эффектом. Для поддержания оптимального теплового режима процесса реакционная смесь [c.133]

Реакторы или контактные аппараты для каталитического окисления оксида серы (IV) по своей конструкции делятся на аппараты с неподвижным слоем катализатора (полочные или фильтрующие), в которых контактная масса расположена в 4-5 слоях, и аппараты кипящего слоя. Отвод тепла после прохождения газом каждого слоя катализатора осуществляется путем введения в аппарат холодного газа или воздуха, или с помощью встроенных в аппарат или вынесенных отдельно теплообменников. [c.168]

Состояние проблемы управления температурным режимом в аппаратах с неподвижным слоем катализатора. Оптимальным режимом синтеза метанола является изотермический процесс [1987]. Степень приближения реального температурного режима к изотермическому зависит от конструкции насадки колонны. [c.326]

На рис. 53 показан контактный аппарат с неподвижным слоем катализатора. 1, расположенным на четырех полках. Контактный аппарат- это вертикальный стальной цилиндр 1, футерованный внутри огнеупорным и кислотостойким кирпичом б. По высоте аппарата расположены четыре металлических решетки 5, на которых размещен катализатор. Смесь SO с воздухом, подогретая до температуры 440-450 "С, поступает в аппарат сверху продукты реакции в виде газообразной смеси выходят снизу аппарата и поступают на дальнейшую переработку. Проходя через первый слой катализатора, окисляется до 60- 8(]% (o6.)S02 вследствие выделения-тепла реакции температура газа повышается до 550 - 600 °С. После первой ступени газ охлаждается осушенным холодным воздухом до 460 - 480 °С и поступает на вторую ступень окисления. Температура газа вновь повышается, и газ нужно вновь охлаждать охлаждение производится после каждой ступени контактного окисления. [c.194]

В дальнейшем под объемом реактора, который обозначается через V, будем понимать только тот объем, который занят смесью реагирующих веществ. Пространство реактора над жидкостью и пространство, занятое твердыми веществами, не входят в объем реактора, обозначаемый через V. Например, для аппаратов с неподвижным слоем катализатора полный объем реактора в отличие от объема, занимаемого реагирующими веществами, условимся обозначать через . В этом случае, если 8 доля объема, свободного от катализатора, то объем реактора У равен полному объему умноженному на е. [c.107]

Выбор типа контактного аппарата с неподвижным слоем катализатора основан в первую очередь на учете температурного режима процесса. Конструктивное оформление реактора определяется величиной и знаком теплового эффекта реакции. [c.400]

Механическая прочность контактной массы должна быть такой, чтобы она не разрушалась под действием собственного веса в аппаратах с неподвижным слоем катализатора и не истиралась в аппаратах с движущимся слоем катализатора и аппаратах КС . [c.132]

К недостаткам контактных аппаратов с неподвижным слоем катализатора относятся [c.133]

Благодаря интенсивному перемешиванию в зоне кипящего слоя возможен ввод реагентов в этот слой при температуре гораздо более низкой, чем температура контактирования, тогда как в аппаратах с неподвижным слоем катализатора это недопустимо. Почти во всех таких аппаратах некоторая часть неподвижного слоя катализатора всегда является зоной подогрева исходных веществ и не используется как катализаторное пространство. Вследствие интенсивного перемешивания в 1)яде случаев возможен также раздельный ввод реагентов в кипящий слой. Это исключает необходимость установки перед конверторами специальных смесителей. [c.416]

Благодаря интенсивному перемещиванию в псевдоожиженном слое можно вводить реагенты в зону катализатора при температуре, гораздо более низкой, чем температура контактирования, тогда как в аппаратах с неподвижным слоем катализатора это недопустимо. Вследствие интенсивного перемешивания возможен также раздельный ввод реагентов в зону катализатора. Это исключает необходимость установки испарителей перед конверторами. [c.61]

АППАРАТЫ С НЕПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ КАТАЛИЗАТОРА [c.400]

При оценке реакционных аппаратов с неподвижным слоем катализатора их можно рассматривать с достаточной для практики точностью как аппараты полного вытеснения. [c.410]

Реакционные аппараты с неподвижным слоем катализатора по признаку изменения концентрации реагирующих компонентов в реакционном объеме в зависимости от гидравлического режима движения газа и жидкости могут быть отнесены либо к одной, либо к другой группе реакторов идеального режима. Реакторы с орошаемой насадкой практически могут рассматриваться как реакторы полного вытеснения. Скорость газового потока в реакторах, заполненных жидкостью, определяет близость режима к условиям полного вытеснения или полного смешения (см. стр. 356). [c.435]

Гетерогенно-каталитические процессы осуществляются в реакторах, называемых конверторами. Наиболее широко применяются аппараты с неподвижным слоем катализатора. Перспективным является применение взвешенного слоя катализатора. [c.22]

Процесс ведут в контактном аппарате с неподвижным слоем катализатора или в реакторе с кипящим слоем катализатора. Реакторы оборудованы системой охлаждения, отводящей тепло реакции. Газы, выходящие из реактора, охлаждают в конденсаторах, где антрахинон кристаллизуется, а затем поступает на очистку. [c.178]

Процесс ведут по непрерывной схеме в контактных аппаратах с неподвижным слоем катализатора. Газы, выходящие из контактного аппарата, охлаждают, метанол конденсируется и направляется в ректификационную колонну. Ректификацией получают метанол высокой чистоты. [c.191]

Консфукция регенератора в значительной степени определяется тем, в каком реакционном аппарате проводится основной процесс. Если основной процесс осуществляется в реакторе со сплошным движущимся или псевдоожиженным слоем катализатора, регенерацию проводят непрерывно в отдельном аппарате, так же как процесс в реакторе (т.е. в движущемся или псевдоожиженном слое). Напротив, для аппарата с неподвижным слоем катализатора реализуется, как правило, сменноциклический режим работы основной процесс и регенерация проводятся последовательно в одном и том же аппарате. Несмофя на многообразие консфукций регенераторов, в них есть одна общая часть-слой катализатора, математическое описание которого входит как составная часть в полную математическую модель аппарата. Модель процесса регенерации на зерне катализатора, базирующаяся на кинетической модели, в свою очередь, является составной частью модели слоя катализатора. Поэтому все недоработки на предыдущих уровнях-кинетическом [c.82]

Нафталино-воздущную смесь пропускают через контактный аппарат с неподвижным слоем катализатора или реактор с кипящим слоем катализатора. Реакторы оборудованы системой охлаждения для отвода тепла реакции. Газы, выходящие из реактора, охлаждают в конденсаторах. Фталевый ангидрид кристаллизуется и передается на очистку. Для очистки его нагревают с концентрированной серной кислотой, а затем перегоняют при пониженном давлении. [c.199]

В аппаратах с неподвижными слоями катализатора температура может весьма сильно меняться от точки к точке. [c.195]

Если рассматриваем аппарат с неподвижным слоем катализатора, то чаще всего поток можно считать идеальным вытеснением, либо описывать его диффузионной моделью с большим значением Pei. Если при этом необходимо учитывать перенос тепла в слое, то приходится обращаться к уравнению (16.11). [c.202]

Анализ процессов с частичным теплообменом часто бывает очень сложен. Ведь температура может изменяться не только по длине, но и по поперечному сечению. В результате скорости реакции в разных точках аппарата могут весьма сильно различаться. Особенно велико это различие в аппаратах с неподвижными слоями катализатора. [c.103]

В аппаратах с неподвижным слоем катализатора паровоздушная смесь проходит через систему трубок, заполненных катализатором. По мере прохождения смеси происходит окисление. Наибольшее распространение имеют сейчас контактные аппараты с вертикальным расположением трубок. [c.162]

В аппаратах с неподвижным слоем катализатора паровоздушная месь проходит через систему трубок, заполненных катализатором. [c.135]

Контактный аппарат для отвода тепла сильно экзотермической реакции должен обладать высокоразвитой поверхностью теплообмена. В последнее время для проведения процесса окисления о-ксилола или нафталина до фталевого ангидрида начали применять реакторы с псевдоожиженным слоем катализатора (рис. 133), в которых коэффициент теплоотдачи от реакционных газов к поверхности теплообмена во много раз больше, чем в контактных аппаратах с неподвижным слоем катализатора (рис. 134). [c.358]

Слинько М. Г., Сопыряев Ю. В., Бадатов Е. В. Влияние отрывных течений иа газораспределение в аппаратах с неподвижным слоем катализатора при боковом вводе реакционной смеси. — В кн. Моделирование химических процессов и реакторов—. Хим-реактор-71. Новосибирск ИК СО АН СССР, 1972, т. 3, с. 191—201. [c.341]

Сопыряев Ю. В., Остапенко В. А., Липкинд Б. Я. Газораспределение в аппаратах с неподвижным слоем катализатора при центральном вводе реакционной смеси. — В кн. Аэродинамика химических реакторов. Новосибирск ИК СО АН СССР, 1976, с. 40—48. [c.341]

Рассмотрим нути решения проблемы оппсання гидродинамики аппаратов с неподвижным слоем катализатора. Важная роль гидродинамики в работе химических реакторов вытекает из того, что конвективный вклад в полные потоки тепла и массы является наиболее значительным и потому сильно влияющим на распределение температуры и концентрации компонент в аппарате. Наиболее благоприятным для осуществления физико-химических превращений является равномерное (однородное) течение реагентов внутри слоя. Долгое время считалось, что внутри зернистого слоя, состоящего из частиц одинакового размера, поток всегда является однородным с макроскопической точки зрения, поскольку зернистые слои сами но себе являются эффективными выравнивающими устройствами. Однако более детальные экспериментальные измерения, проведенные в последние десять лет, показали, что во многих случаях зернистый слой не только пе вырас-нпвает ноток полностью, а сам является причиной возникновения глобальных гидродинамических неоднородностей. Таким образом, проблема гидродинамического описания реакторов с ненодви.к-пым зернистым слоем (НЗС), но существу, является новой проблемой, которой прежде пе занимались. Отметим, что с практи- [c.53]

Слинько М. Г., Сопыряев Ю. В., Бадатов Е. В. Влияние отрывных течений на газораспределение в аппаратах с неподвижным слоем катализатора при боковом вводе реакционной смеси.— Там же, с. 191—201. [c.154]

Конверсия окиси углерода с водяным паром в кипящем слое катализатора изучалась в контактных аппаратах, изготовленных из нержавеющих труб внутренпим диаметром 45 ч- 413 мм. Увеличение производительности процесса конверсии в кипящем слое катализатора, по сравнению с неподвижным слоем, достигается за счет применения мелкозернистого катализатора и за счет приближения температурного режима в зоне катализа к оптимальному. Так, уменьшение радиуса зерен промышленного железохромового катализатора до 1,5 ж.и приводит к увеличению его производительности примерно в 2 раза. На такую же величину возрастает производительность процесса, если конверсию осуществлять не в адиабатических условиях, как это имеет место в промышленных контактных аппаратах с неподвижным слоем катализатора, а при оптимальном температурном режиме в зоне катализа [174]. Схема полупромышленного контактного аппарата конверсии окиси углерода с тремя взвешенными слоями катализатора изображена на рис. 106. Контактный аппарат представляет собой цилиндр с внутренним диаметром 1500 мм п высотой 3700 мм. Аппарат [c.196]

Реакторы смешения. Реакторы такого типа могут быть выполнены либо как аппараты с неподвижным слоем катализатора,и с интенсивной циркуляцией газа через слой, либо как аппараты с развитым псевдоржижением катализатора. Ни одна из этих конструкций не обеспечивает эффекта полного перемешивания вещества, т. е. постоянства его концентрации в объеме реактора. В первой конструкции однородность концентрации тем выше, чем меньше скорость реакции и больше кратность циркуляции. Во второй конструкции при развитом псевдоожиженйи происходит интенсивное перемешивание газа и частиц, но лишь в плотной фазе слоя в то же время часть газа проходит через слой в виде пузырей и практически не смешивается с остальной массой газа. [c.123]

Фирма BASF разработала процесс окисления о-ксилола в контактном аппарате с неподвижным слоем катализатора (рис. 6.31). Воздух и о-ксилол подаются в смеситель 1 содержание о-ксилола в смеси достигает 0,8 — 0,9% (об.) — ниже нижнего предела взрываемости. Рабочая смесь проходит теплообменник 2 и поступает в контактный аппарат 3 на катализатор. При 370—400 С и объемной скорости подачи 1,0—1,3 о-ксилол окисляется кислородом воздуха на 70— 75% (мол.) во фталевый ангидрид, на 5—8% (мол.) в малеиновый ангидрид и на 20—22% (мол.) в СО и Oj. Производительность 1 м катализатора достигает 200—300 кг в I ч. Теплота реакции используется для получения пара низкого и высокого давления. Фталевый ангидрид выделяется из газового потока в кон-денсаторах-вымораживателях 4, охлаждаемых мас"Лом. Малеиновый ангидрид улавливается водой в скруббере 5 в виде малеиновой кислоты. В установках небольшой мощности (до 30—40 тыс. т/год) экономически нецелесообразно выделение малеиновой кислоты в виде ангидрида как товарного продукта. Поэтому большинство технологических схем предусматривает нейтрализацию и уничтожение водных растворов малеиновой кислоты. Фталевый ангидрид-сырец подвергается химической обработке и вакуумной ректификации в колонне 6, кубовый остаток которой проходит стадию исчерпывающей дистилляции 7 с целью более глубокого извлечения фталевого ангидрида. [c.217]

Тепловой расчет выполняют по методике, описанной в расчете аппаратов с неподвижными слоями катализатора. Коэффициент теплоотдачи от взвешенного слоя к теплообменной поверхности в среднем в 10 раз выше, чем от неподвижного слоя. Поскольку для условий кипящего слоя применимы водяные холодильники, величина теплообменной поверхности может быть снижена в 10 раз по срав 1е-нию с газовыми теплообменниками. [c.253]

Кроме трубчатых, возможны и некоторые другие конструкции аппаратов с неподвижным слоем катализатора и теплообменом в зоне реакции. Иногда применяются так называемые пластинчатые аппараты, в последних катализатор находится между параллельными пластинами, противоположные стороны которых омываются теплоносителем. К такого типа аппаратам принадлежат так называемые контактные печи Грум-Гржимай-ло, широко применяемые в производстве синтетического каучука по Лебедеву. Теплоносителем в них служат топочные газы. В пластинчатых аппаратах, однако, отношение поверхности теплообмена к объему катализатора меньше, чем в трубчатых, а это ведет к снижению эффективности теплообмена. По этой же причине не рекомендуется применять трубчатые реакторы с катализатором в межтрубном пространстве. Наряду с названными применяют и другие аппараты с теплообменом в зоне реакции, но они конструктивно не менее сложны, чем трубчатые, и в большинстве случаев не обеспечивают улучшения теплового режима процесса. [c.170]

В настоящей работе метод ЭТА, с использованием электролитической ванны с токововодящими элементами в качестве модели поперечного сечения реакционного аппарата, применен для расчета трубчатого реакционного аппарата с неподвижным слоем катализатора, определения в нем поля температур и расчетом изменения концентраций компонентов реакций. [c.485]

Предй )ложен метод расчета реакционных труочатых аппаратов с неподвижным слоем катализатора при помощи электротепловой аналогии (ЭТА). [c.493]

На рис. IX-49 представлен однослойный контактный аппарат с кипящим слоем катализатора. Исходный сернистый газ поступает в нижнюю часть аппарата, проходит распределительное устройство, затем слой катализатора, загруженный на решетку колпачко. вого типа. Благодаря интенсивному перемешиванию частиц катализатора в кипящем слое температура газа на входе в него значительно ниже, чем в аппаратах с неподвижным слоем катализатора. Так, в случае окисления 12%-ного SOj при температуре в слое 580°С температура газа на входе в аппарат не превышает 350° С. [c.572]

В полочном аппарате с неподвижными слоями катализатора и вводом холодных реагентов между слоями (рис. VIII. 8) температурный режим также близок к оптимальному, хотя характер зависимости Х = /(Г) несколько иной, чем в случае охлаждения газа в теплообменнике. [c.180]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология