Реакторы гомогенного и гетерогенного катализа - Направление совершенствования химических производств
В гомогенных реакторах в процессе участвует только одна фаза: газовая или паровая, жидкая или твердая. На заводах отрасли гомогенные реакторы, как правило, газо-фазные; жидкофазные.
Реакторы химические для гомогенных систем -- обычно емкостные аппараты, снабженные перемешивающими устройствами и теплообменными элементами, а также пустотелые или насадочные колонны часто с плоскими змеевиками. Процессы в гомогенных системах могут протекать периодически или непрерывно. Реакторы химические с гомогенным катализатором конструктивно не отличаются от некаталитических.
Для проведения гомогенных процессов используются емкостные (рис. 4.70, a-е, и, к) или трубчатые (рис. 4.70, ж, з) реакторы. Емкостные аппараты, подразделяющиеся на периодические и проточные, снабжены мешалками различной конструкции: пропеллерные (рис. 4.70, а), лопастные (рис. 4.70, б), турбинные, с расположенной в центре трубой, обеспечивающие наиболее интенсивное перемешивание (рис. 4.70, в - реактор Вишневского). Особый тип мешалок применяется для перемешивания вязких жидкостей (рис. 4.70, г, д). Поддержание определенного температурного режима осуществляется через рубашку аппарата (рис. 4.70, а, д), либо через поверхность вставленных теплообменников, имеющих форму змеевика или "беличьего колеса" (рис. 4.70, е).
Для периодических процессов предназначены реакторы, приведенные на рис. 4.70, а, б, г. В начале рабочего цикла исходные вещества загружают в реактор, после завершения процесса продукты выгружают, как показано на рисунке стрелками. Для проведения непрерывных процессов служат реакторы, изображенные на рис. 4.70, в, д. Конструкции аппаратов, изображенных на рис. 4.70, а и в используются во многих процессах органического синтеза, на рис. 4.70, б-- в производстве красок, а на рис. 4.70, г и д -- в производстве полимеров.
Трубчатые реакторы применяются для термического крекинга в нефтепереработке, например, в производстве хлорпрена (рис. 4.70, ж), синтеза гликоля (рис. 4.70, з), в котором реактор в виде змеевика помещен в камеру горения, поэтому такие реакторы называют трубчатой печью.
Синтез НС1 из С12 и Н2 проводят в полом пламенном реакторе (рис. 4.70, и). К гомогенному твердофазному реактору можно отнести печь коксования (рис. 4.70, к), где сырье (уголь) загружают в камеры коксования, обогреваемые снаружи дымовым газом, циркулирующим по вертикальным отопительным каналам, а газообразные продукты непрерывно удаляются.
Для проведения гетерогенно-каталитических процессов наиболее распространены реакторы с неподвижным слоем катализатора (рис. 4.74). Весь объем аппарата, изображенного на рис. 4.74, а, заполнен частицами различной формы (зернами катализатора), характерный размер которых 3--8 мм. Слой расположен на жесткой опорной решетке, выдерживающий вес катализатора и перепад давления в слое. Для уменьшения энергетических затрат катализатор располагают таким образом, чтобы газ проходил в радиальном направлении через слой в виде цилиндра (рис. 4.74, в) или но направлениям, показанным в реакторе на рис. 4.74, г. Последовательность адиабатических слоев используется в многослойных реакторах (рис. 4.74, д). Теплота между слоями отводится с помощью встроенных теплообменников или вводом холодного газа, как показано на этом рисунке.
Другая группа реакторов -- со взвешенным слоем катализатора -- псевдоожиженным (кипящим) или восходящим, приведена на рис. 4.76. При высокоскоростной подаче реакционной смеси через низ слоя твердые частицы будут витать в потоке, не уносясь вместе с ними из реактора (рис. 4.76, а). В этом случае частицы не должны быть крупнее 1 мм. Такая организация процесса обеспечивает полное использование внутренней поверхности. Циркулирующие частицы выравнивают температуру в слое, и процесс в нем протекает практически изотермически. Интенсивное движение частиц обеспечивает хороший теплоотвод, - коэффициент теплопередачи от кипящего слоя более чем на порядок больше, чем от неподвижного. Подвижность частиц дает возможность реализации течения твердого материала через реактор, что существенно для процесса с изменяющейся активностью катализатора. В качестве примера такого процесса можно привести каталитический крекинг нефтепродуктов, в котором катализатор быстро "закоксовывается" и теряет активность. Его непрерывно выводят из реактора в регенератор (рис. 4.76, б), где происходит "выжиг" кокса, и восстанавливается активность, а после этого возвращают в реактор, обеспечивая непрерывность процесса.
Похожие статьи
-
Химический реактор скорость технологический Наиболее употребимы следующие признаки классификации химических реакторов и режимов их работы: 1) режим...
-
Устойчивость работы реакторов - Направление совершенствования химических производств
Задача исследования устойчивости включает в себя определение численности стационарных состояний, возможных в системе, построение области устойчивости,...
-
Сырье является одним из основных элементов, определяющих в значительной степени технологию производства, себестоимость и качество продукта. Сырьем...
-
Катализ - явление возбуждения химических реакций веществами-катализаторами. Катализатор многократно вступает в промежуточное химическое взаимодействие с...
-
Хим. процесы делятся на обратимые и необратимые. Необратимые протекают лишь в одном направлении. Обратимые могут протекать в обоих направлениях. В...
-
Реакторы периодические характеризуются одновременной загрузкой реагентов. При том процесс складывается из трех стадий: загрузка сырья, его обработка...
-
Понятие о химико-технологическом процессе - Направление совершенствования химических производств
Классификация химических процессов и реакций. Основные понятия и определения (селективность, степень превращения сырья, скорость реакции, выход...
-
Большинство химических реакций, используемых в ХТП (химико-технологических процессах), протекает с участием веществ, находящихся в разных фазах....
-
Единичный реактор идеального смешения не дает высокой степени превращения, так как концентрация исходных реагентов в нем мгновенно падает до конечного...
-
N - начальное количество исходного вещества А в реакционной смеси (при загрузке в реактор); С - начальная концентрация вещества А в реакционной смеси; Х...
-
Главной целью тех пр-сса явл. повышение производительности труда с одновременным улучшением качества продукции и сниж ее себестоимости, т. е. -поиск нов...
-
Реактор идеального вытеснения (РИВ) представляет собой трубчатый реактор с большим отношением длины трубки к ее диаметру, в который подаются исходные...
-
Скорость технологического процесса по целевому продукту есть результирующая скоростей прямой, обратной и побочных реакций, а также турбулентной и...
-
Рассмотрим конкретные задачи, которые роботы решают в настоящее время на промышленных предприятиях. Их можно разделить на три основных категории :...
-
Описание реактора - Технологический процесс производства стирола на предприятии ОАО "Пластик"
Реактор предназначен для получения стирола дегидрированием этилбензола в присутствии водяного пара на катализаторе при температуре 600-6300С. Реактор...
-
В таблице приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 г съедобной части. Калорийность...
-
История появления и изготовления бумаги Полагают, что русское слово бумага происходит от татарского слова "бумуг", что значит хлопок. Вероятно, что...
-
По объему, качеству и сортаменту выпускаемых ферросплавов промышленность Казахстана находится на уровне технически развитых стран, но при этом отстает от...
-
В последние годы наметилась стабильная тенденция расширения ассортимента мясных консервов. Это связано с переходом консервов из ряда продукции,...
-
Актуальность работы. В технологических процессах производства сливочного масла основным параметром, определяющим качество готового продукта и степень...
-
Введение - Производство серной кислоты
Серная кислота - наиболее сильная и самая дешевая кислота. Среди минеральных кислот, производимых химической промышленностью, серная кислота по объему...
-
Сплав Д1 - относится к числу дюралюминов. Такой вид сплавов обладает достаточно высокой прочностью, пластичностью и относится к числу нормальных...
-
Ассортимент современных катализаторов гидрокрекинга достаточно обширен, что объясняется разнообразием назначений процесса. Обычно они состоят из...
-
Назначение цеха Цех предназначен для производства стирола методом дегидрирования этилбензола. Характеристика цеха: Год ввода в эксплуатацию - IV квартал...
-
Производственная система SIPA PPS 48 для производства ПЭТ преформ состоит из следующих комплектующих: Машина SIPA с пресс формой производства фирмы SIPA...
-
Совершенствование производства бумаги - История бумаги и ее производство
Бумага (от итал. "bambagia" - хлопок) была изобретена в Китае во 2 веке до Р. Х. В 105 г. китаец Цай Лунь усовершенствовал процесс ее изготовления,...
-
Совершенствование производства бумаги - Изобретение бумаги и ее производство
Бумага (от итал. "bambagia" - хлопок) была изобретена в Китае во 2 веке до Р. Х. В 105 г. китаец Цай Лунь усовершенствовал процесс ее изготовления,...
-
Основные направления совершенствования процесса - Флотация в металлургии
1. Разработка бессточных систем, основанных на использовании селективных флотореагентов, обеспечивающих разделение минералов в воде с повышенной...
-
1. Для переходного режима предложена процедура предварительного вычисления ожидаемого отклонения влажности, позволяющая сократить время запаздывания и,...
-
История предприятия - Технология производства кожи (на примере Талдомского кожевенного завода)
Талдомский кожевенный завод является одним из лидеров кожевенной отрасли России. Завод построен в 2000, пущен в эксплуатацию 2001 году. При...
-
Переработка отходов сельского хозяйства в анаэробных условиях - Проблемы отходности производства
При переработке органических отходов в анаэробных условиях образуется горючий газ, на 60% состоящий из метана, и твердый остаток, содержащий почти весь...
-
При производстве образуются следующие виды отходов: - оплав обычно появляется при запуске машины или аварийной остановке. Оплавы относятся к...
-
Технологическая подготовка производства (ТПП) представляет собой совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства, т. е....
-
Горячей прокаткой называют прокатку, которая происходит при температуре выше температуры рекристаллизации: Тпр = 0,4 Тпл; Тпр = (0,7-0,9) Тпл. Любая...
-
В условиях обостряющейся конкурентной борьбы на внутреннем и мировом рынках ферросплавов весьма актуален рост их конкурентоспособности за счет снижения...
-
Технико-экономические характеристики поточных линий - Машиностроительное производство
Такт - Промежуток времени между запуском (выпуском) одного изделия (детали) данного наименования и запуском (выпуском) другого изделия (детали) в...
-
Проектирование предприятий общественного питания осуществляют в соответствии с функциями, обеспечивающими производственно-торговую деятельность будущего...
-
Важнейшее значение для создания оптимальных условий охраны труда имеет научная организация его - совершенствование трудовых процессов на основе новейших...
-
Введение - Функционирование технологических процессов в производстве швейных изделий
Главная задача швейной промышленности это удовлетворение растущих потребностей людей в одежде высокого качества и разнообразного ассортимента. Расширение...
-
Для всех видов колбасных изделий сначала производится подготовка сырья - мяса и субпродуктов, а также подготовка оболочек. Подготовка мяса включает:...
Реакторы гомогенного и гетерогенного катализа - Направление совершенствования химических производств