Диаметр - зерно - катализатор
Cтраница 2
Диаметр слоя был взят равным 260 мм, диаметр зерен катализатора - 12 мм, высота слоя - 4 5 мм. [16]
Остальные параметры выберем из некоторых дополнительных соображений либо определим расчетом. В частности, примем фиксированными входные мольные доли этилена и кислорода, диаметры зерна катализатора и трубки реактора и общее количество трубок в нем, хотя оптимальный выбор этих параметров также представляет значительный интерес. [17]
Длина слоя подбирается также с учетом расходов газа, обеспечивающих линейные скорости потока, соответствующие турбулентному режиму потока. В работах / 20 / рассмотрен вопрос гидравлического сопротивления слоя в зависимости от диаметра зерна катализатора, а в § 7 показана роль формы зерен в подборе наименьшего гидравлического сопротивления слоя контакта. [18]
Напомним, что при исследовании гетерогенно-каталитичес-ких процессов наиболее достоверные данные получаются в проточно-циркуляционных установках, хотя часто используют и метод исследования в потоке. Во избежание нарушений в режиме потока реагентов диаметр каталитической ячейки или трубки должен быть равным не менее шести-семи диаметрам зерна катализатора. [19]
Пользуясь этим методом, Нарсимхан и Дорайсвами 197 провели расчет на основе литературных данных. В качестве примера было взято окисление SO2 на платиновом катализаторе в реакторе с неподвижным слоем при следующих условиях: массовая скорость потока - 1730 кг / ( мг-ч), средняя температура 360 С, насыпная плотность катализатора - 1025 кг / м3, удельная поверхность катализатора - 1 05 м2 / кг, диаметр зерен катализатора - 0 0039 м, концентрация SO2 на входе в реактор - 6 5 мол. По экспериментальным данным, описывающим зависимость степени превращения х от расстояния г, были построены графики: x f ( W / F), r f ( z), причем второй график был получен дифференцированием первой зависимости. [20]
 |
Характеристики интенсивности процесса в кипящем слое. [21] |
Средняя концентрация катализатора в теплоносителе на выходе из реактора составляет около 0 002 вес. Потери катализатора с циркулирующим теплоносителем сильно зависят от диаметра зерна катализатора. Уменьшение эквивалентного диаметра от 0 3 до 0 2 мм приводит к снижению потерь от неполноты сепарации в 25 - 30 раз. [22]
Исходя из статистических исследований такой модели, де Ионг 18 и Сафман 19 - 21 вывели зависимости для определения коэффициентов продольной и радиальной диффузии. Авторы исходили из предположения, что все каналы имеют некоторую длину L, м, и что скорость жидкости в каждом канале одинакова или изменяется по параболическому закону. Предполагается также, что скорость потока зависит от угла, образуемого осью канала и направлением потока. Уравнения, полученные этими авторами, кроме скорости течения и диаметра зерна катализатора, учитывают молекулярную диффузию и величину пути, пройденного жидкостью в слое. Коэффициент диффузии для газов и жидкостей различен и возрастает с ростом длины реактора. [23]
Платина и ее металлические сплавы являются активными катализаторами окисления углеводородов и кокса. Горение кокса на АПК и полиметаллических катализаторах протекает со скоростью на два порядка выше, чем на АСК и АДОз. Процесс идет в диффузионной области с большим тепловыделением, особенно при выгорании алкиль-ных цепочек кокса. На первом этапе выжиг ведется при температуре 250 - 350 С и концентрации кислорода 0 5 %, на втором этапе при 350 - 450 С и % и на третьем, заключительном этапе при 450 - 510 С и 3 - 5 % соответственно. Благодаря ступенчатому выжигу кокса, по длине слоя и диаметру зерна катализатора наблюдается перемещение горячего пятна зоны горения. Вначале окисляются непредельные углеводороды, адсорбированные на металлических центрах, а затем - углеводороды, оставшиеся в системе. Длительность этого мокрого этапа зависит от тщательности подготовки системы и может колебаться от нескольких часов до нескольких дней. Второй этап обусловлен горением коксогенов и кокса, находящихся вблизи металлических центров за счет спилловера ароматизированного кислорода. В продуктах горения этих соединений образуется много воды и меньше СОз - На завершающейся сухой стадии регенерации выгорает высококарбонизированный кокс, так называемый остаточный, глубинный, бедный водородом, расположенный на наибольшем расстоянии от металлических центров и источника подачи кислорода. Уменьшить неравномерность температур в слое и одновременно интенсифицировать процесс горения кокса можно уменьшая концентрацию кислорода при одновременном повышении давления в системе и увеличивая кратность циркуляции газовой смеси. [24]
 |
Профили температуры Т ( а и концентрации аммиака z ( б по длине слоя. в установившемся периодическом режиме в различные. [25] |
Основные результаты расчета при различных технологических параметрах представлены в табл. 10.1. В расчетах варьировались теплопроводность зерна катализатора, линейные размеры гранул катализатора, состав смеси на входе в аппарат, скорость фильтрации и время контакта. В таблице представлены средние за цикл концентрации аммиака на выходе из слоя и максимальная температура катализатора. С ростом размеров зерна катализатора уменьшается максимальная температура, что вызвано снижением коэффициента межфазного теплообмена и ростом характерного времени теплопереноса в пористом зерне. Совместное действие этих двух факторов увеличивает ширину зоны реакции, и, как следствие, максимальная температура понижается. Это еще раз подтверждает уже обсуждавшийся ранее вывод о том, что при осуществлении процесса в нестационарном режиме часто при увеличении размера зерна внутренний массоперенос оказывает меньшее влияние на выход продукта, чем межфазный теплообмен и тештоперенос внутри зерна катализатора. Например, по данным расчетов при увеличении диаметра зерен катализатора с 5 до 14 мм максимальная температура в слое уменьшается с 587 до 552 С. [26]
Страницы: 1 2