Слой катализатора средняя порозность

Помимо создания равномерного поля скоростей на входе и выходе из слоя катализатора необходимо обеспечить равномерный профиль скоростей в самом слое . Неоднородность поля скоростей газа в слое катализатора определяется укладкой катализатора, т. е. величиной порозности в различных участках слоя. Значительная неравномерность возникает из-за влияния пристенного слоя, в котором порозность всегда выше, чем в центральной части слоя катализатора. Отклонения порозности от среднего значения имеют место в пристеночном слое толщиной (2-4-5) с1ц, а отклонения профиля скорости простираются дальше от стенки, т. е. на расстояние (10-Г-15) [c.76]

На рис. 1Х-20 приведены данные о гидравлическом сопротивлении слоя катализатора высотой 100 мм для газовой смеси, состоящей из 7,5% ЗОа, 10,5% Оз и 82% N2, при средней температуре 500° С. Внешняя поверхность катализатора 5 и свободный объем е (порозность) следующие [c.517]

Следует отметить еще одно отрицательное влияние перемешивания и увеличения порозности кипящего слоя по сравнению с неподвижным, это ухудшение избирательности для процессов, целевым продуктом которых является промежуточный продукт цепи последовательных реакций. Средняя концентрация промежуточного продукта в объеме кипящего слоя вследствие перемешивания больше, чем в объеме неподвижного во столько же раз больше и скорость превращения це.чевого промежуточного продукта, в конечное, возможно не нужное или вредное, вещество. Увеличение порозности кипящего слоя по сравнению с неподвижным, отрицательно сказывается при гетерогенно-гомогенном (в частности цепном) протекании процесса, когда катализатор ускоряет реакцию получения целевого продукта, а в свободном объеме идут побочные реакции образования бесполезных или даже вредных веществ. В таких случаях неприемлем обычный кипящий слой, следует применять тормозящие устройства, уменьшающие степень перемешивания, снижающие размеры пузырей. Применение тормозящих элементов может привести в пределе к режиму идеального вытеснения [74], т. е. полностью устранить основной недостаток кипящего слоя. [c.100]

Предварительно примем и рассчитаем данные, недостающие для использования этой формулы порозность слоя (е) =0,37, средний диаметр гранул катализатора (йГу=3 мм. [c.41]

Здесь ffi —средняя молекулярная масса газовой смеси hg и feg—соответственно пленочные коэффициенты тепло- и массоотдачи dp — диаметр частиц Sg—удельная поверхность катализатора -площадь поверхности частицы на единицу объема слоя g и s—удельные теплоемкости газа и твердых частиц pg и ps — соответственно плотности газа и твердых частиц. Порозность слоя — е пористость частиц — а. [c.161]

Порозность слоя для катализаторов различной формы изменяется от 0,36 до 0,55. Если невозможно экспериментально измерить порозность с использованием уравнения (3.30), допустимо в среднем принимать е = 0,4. [c.90]

В результате проверки оказалось возможным выделить способ загрузки, обеспечивающий максимально однородную структуру. Этот способ, названный выше как метод, имитирующий дождь из частиц катализатора, сводится к следующему. Частицы с помощью какого-либо устройства распределяются по сечению реактора, расположенному на определенной высоте от границ формируемого слоя, и поступают в него, пролетая без взаимных столкновений одинаковое расстояние. Каждая частица имеет практически одинаковую потенциальную энергию п равную вероятность попасть в любой участок слоя. Это создает предпосылки для создания однородной структуры насыпного слоя, что и было подтверждено при его продувках. На рис. 4 показано поле температуры, замеренное на выходе из слоя. При средней температуре 291°С среднеквадратичное отклонение составило 5°С. Локальные неоднородности структуры слоя, порождающие горячие пятна, отсутствуют. Важен еще и тот факт, что изменение высоты свободного падения частиц при загрузке, т. е. изменение энергии канлдой частицы па одинаковую величину, приводит к образованию слоя с другим значением общей по слою порозности. Так, два слоя, упакованные этим методом с высоты / 1 = 1,0 м и /г2 = 0,15 м, различаются но насыпной плотности на 8- 12% (р1>р2), а потери напора потока газа, движущегося через слой, снижаются во втором случае на 45- -50%. [c.11]

Следовательно, постоянными будут и коэффищенты переноса. Находим среднеинтегральную по сечению наблвдаемую скорость реахщии ш с учетом порозности слоя катализатора. После этих преобразований получаем систему дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами, которая сравнительно легко может быть решена численными методами. Находятся среднеинтегральные температура и наблвдаемая скоростьшреакции в объеме рассматриваемого участка, а также средняя скорость и теплофизкческие свойства по средней температуре.По этим уточненным значениям т, Р, м,ш снова производится решение системы уравнений. Результаты второго решения считаются достаточно точными. Находится средняя по радиусу концентрация метана на длине I и сте- [c.151]

В реактор прямой гидратации этилена в этиловый спирт поступает парогазовая смесь, состоящая из свежего и циркулирующего этилена и водяного пара. Мольное соотношение водяной пар этилен = 0,7 1. Объемная скорость подачи этилена при нормальных условиях и = 2000 ч . Состав этилена, % (об.) СН4 — 0,025 С2Н4 — 0,92 jHe — 0,055. Давление в реакторе Р = 7 МПа. Средняя температура в слое катализатора — 290 °С пористость слоя (порозность) m = 0,38. Рассчитать условное время контакта. [c.156]

Ззяты следующие размеры и параметры радиус трубы реактора / =1,87 см высота реактора z=10 см средний диаметр частицы катализатора йц = 0,318 см порозность слоя е = 0,39 коэффициент теплопроводности зерен Яч=1,6-10-2 кал см-сек-град) температура охлаждающей жидкости = 320 °С = 593 °К давле- [c.198]

Лин Шин-лин и Амундсон приводят пример численного решения этой задачи при следующих исходных данных массовая скорость 0 = 2930 кг1 м -ч)-, линейная скорость и= 12,47 м1мин радиус зерна катализатора г — 4,24 мм порозность слоя е = 0,35 полное давление р — ат-, удельная теплоемкость зерна катализатора с, = 0,196 ккал кг-град)-, плотность газа рг=1,12 кг/м -, теплота реакции (—АЯ) = 0,667-10 ккал1моль-, средний радиус пор зерна Гпор = 40А коэффициент теплообмена сквозь газовую прослойку г = 97,6 ккал м-ч-град)-, пористость зерна еч = 0,40 теплоемкость газа с,-= 0,25 ккал кг-град)-, плотность катализатора рч = 960 кг м -, масса одного моля газа Л1 = 48 кг моль-, высота единицы теплопередачи Яс =0,018 м-, коэффициент теплопередачи г = 9,88 моль мР--ч-ат)-, константа скорости реакции к = = 22,5 ехр (—12200/Гч) моль м -ч-ат) поверхность зерна катализатора, приходящаяся на 1 объема, а = 402 м м -, б = ехр [12.98 —(12 200/г чЯ 1ч—температура частицы катализатора, °С т — время, мин. [c.268]

Анализируя войрос о расширении слоя, уместно кратко рассмотреть некоторые специфические особенности работы с тонкими порошками. Многие порошки со средним размером частиц менее 100 мкм однородно расширяются без образования пузырей при скоростях газа, лишь незначительно превышающих U f- Существует критическая скорость 7 , при которой начинается образование газовых пузырей. Отношение U IU f может изменяться от значений, чуть превышающих 1 до 2 (в особых случаях). Для материалов, подобных мелкому катализатору крекинга нефти, это отношение обычно равно 1,1 или 1,2. При таком режиме движения изменяется расстояние между твердыми частицами, а с ним и проницаемость непрерывной фазы. В этих условиях уравнение (IV,5), разумеется, неприменимо. Имеются указания, что нри превышении скорости более чем на р 100% порозность непрерывной фазы опять становится равной и применение уравнения (IV,5) снова будет правомерным. Этот вопрос подробно рассдютрен в главе II. [c.145]

Мы наблюдали увеличение степени превращения этана с ростом массовой скорости потока. Скорость процесса во внешнедиффузионной области обратно пропорциональна диаметру гранул катализатора (с гр) в степени 1,3—1,5. При одинаковых массовой скорости потока, степени превращения (движущей силы массопередачи) и порозности слоя наружная поверхность гранул катализатора увеличивается пропорционально 1/й(гр, а коэффициент массопередачи — в зависимости от ррщродинамического режима. Оценим влияние уменьшения гр катализатора на степень превращения этана при объемной скорости 10 000 ч-, массовой скорости 0,0338 кг/сек м , давлении 2 ата и температуре 320° С (рис. 3). На промышленном катализаторе (с1гр=5 мм) концентрация этана уменьшается на 4,3—2,54 = 1,76 об.%, а среднелогарифмическая разность парциальных давлений (АР) составляет 780 кг м . В случае фракции 2,5—2 мм концентрация этана уменьшается на 3,3% об.%, а АР = 530 кг м . Степень превращения этана при этом увеличивается в 3,3/1,76=1,87 раза. Скорость же массопередачи возрастает в (4,5 2,25) X (530 780) = 1,95 раза. В случае фракции 1,6—1,0 мм степень превращения этана увеличивается в 2,37 раза, а скорость массопередачи в 2,3 раза. Таким образом, наблюдается удовлетворительная согласованность между количествами подведенного этана к поверхности гранул катализатора и прореагировавшего в результате реакции. Вместе с тем возможно и большее отличие указанных величии в связи с неодинаковой порозностью слоя при различных фракциях катализатора, неправильной формой зерен последнего и выбором величины среднего диаметра гранулы. [c.167]