МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Игровые автоматы с быстрым выводом


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Адиабатические Многослойные (полочные) Трубчатые





Рис. 1. Основные типы каталитических реакторов с неподвижным слоем

Кроме того, применяются различные конструкции с более сложными способами отвода (подвода) тепла, например, комбинированные схемы.

В дальнейшем в пособии будут рассматриваться гетерогенные каталитические системы «газ - твердая фаза», наиболее распространенные на практике, особенно для многотоннажных процессов. Учитывая, что конструкции каталитических аппаратов для экзотермических и эндотермических процессов во многом схожи, ниже будут более подробно изложены отличительные особенности основных типов реакторов c неподвижным слоем, в которых реализуются гетерогенные экзотермические процессы и осуществляется съем тепла [1, 4, 5]. Такие системы более перспективны с точки зрения энергоемкости.

Адиабатические реакторы

Адиабатический реактор (single-bed reactor)представляет собой металлический цилиндр, в нижней части которого находится решетка, на которую насыпается катализатор в виде различного типа гранул: таблеток, шариков, зёрен неправильной формы и т. д. Газовую реакционную смесь можно направлять в аппарат как сверху вниз, так и снизу вверх. Стенки цилиндра теплоизолированы.

В связи с отсутствием устройств для съема тепла в адиабатических реакторах осуществляются процессы с небольшими тепловыделениями и низкой чувствительностью к изменению температуры, а также процессы с небольшими степенями превращения. При невысоких линейных скоростях газового потока и, соответственно, невысокой мощности такой реактор имеет небольшую высоту, что обеспечивает малые загрузки катализатора, низкое гидравлическое сопротивление слоя катализатора и уменьшает энергетические расходы по подаче газа в систему.

Эта конструкция используется в настоящее время, в основном, при создании экологически чистых технологий для каталитической очистки выходных газов от окислов азота и серы, сероводорода, органических веществ и т. д., а также при разработке малотоннажных процессов. Дешевизна изготовления таких аппаратов обусловлена простотой конструкции.

Многослойные (полочные) реакторы

Многослойный реактор (multibed reactor)представляет собой реактор с несколькими адиабатическими слоями катализатора и промежуточным отводом тепламежду ними. Отвод тепла осуществляется либо с помощью встроенных или выносных теплообменников, либо добавлением холодной исходной газовой смеси между слоями.

Адиабатические аппараты с горизонтально расположенными слоями катализатора обеспечивают его загрузку до 100 м3 и используются при создании контактных аппаратов большой производительности для слабоэкзотермических обратимых процессов, например, для производства серной кислоты и синтеза аммиака. Многослойная конструкция позволяет формировать оптимальный рабочий профиль температур.

Трубчатые реакторы

В трубчатом реакторе (tubular reactor) отвод тепла осуществляется путем теплообмена реагирующей смеси с теплоносителем через стенку реактора. Катализатор загружается в трубки небольшого диаметра (2-8 см), в межтрубном пространстве циркулирует теплоноситель – водяной пар под давлением или расплав солей. Сложность конструкции повышает стоимость таких аппаратов. Однако большим преимуществом трубчатых реакторов являются хорошие условия отвода тепла от катализатора, так как отношение поверхности теплоотдачи к объёму катализатора значительно выше по сравнению с многослойными аппаратами.

Несмотря на сложность конструкции, трубчатые аппараты эффективно используются для реализации ряда среднеэкзотермических процессов,например, процессов каталитического селективного окисления углеводородов. Количество трубок в одном аппарате достигает 10-20 тыс. штук, при этом общая загрузка катализатора не превышает 30-40 м3.

Комбинированные реакторы

Комбинированные реакторы - это трубчатые реакторы, дополненные адиабатическими слоями катализатора. Наличие адиабатической части позволяет осуществить допревращение оставшегося исходного вещества при более высокой температуре по сравнению с трубчатым реактором. Это становится возможным в силу того, что на выходе из трубчатой части реактора концентрации исходного реагента, а следовательно, и тепловыделение уже невысоки. В результате более высокая (или равная) производительность может достигаться при меньшей загрузке катализатора. Примером комбинированного реактора может служить реактор для получения формальдегида из метанола на окиснх катализаторах





©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.