Свободный объем - слой
Cтраница 4
Катализаторы легко загружаются в реакторы и не вызывают большого перепада давления по реактору. Благодаря сферической форме частиц свободный объем слоя катализатора достаточен для предотвращения возникновения перепада давления по слою и засорения пылью. Это обеспечивает значительное преимущество перед другими катализаторами, поскольку чаще всего причиной замены катализатора в реакторе является именно большой перепад давления. Такой улучшенный катализатор имеет большой срок службы. Новые каскадные катализаторы позволяют достигать более высоких выходов и селективностей, чем старые системы с разбавленным катализатором. [46]
Для процессовi протекающих в кинетической области, величину гидравлического сопротивления слоя катализатора целесообразно уменьшать только за счет применения контакта крупного зернения. Увеличение доли свободного объема в этом случае способствует снижению активности единицы объема катализатора в сорТ - ватствии о уменьшением величины поверхности контакта. Мероприятия по увеличению доли свободного объема слоя катализатора в основном нецелесообразны и для процессов, протекающих при высоких давлениях. В таких условиях более важно уменьшение объема контактного аппарата, чем снижение величина гидравлического сопротивления, поэтому более выгодна наиболее плотная упаковка катализатора. [47]
Энергичное движение частиц катализатора во взвешенном слое приводит к интенсивному перемешиванию газовой фазы, вследствие чего интенсифицируются процессы массо - и теплопередачи, уменьшается диффузионное сопротивление. Во взвешенном слое возможно применение мелких зерен катализатора, благодаря чему снимается внутридиффузионное торможение и тем самым процесс переводится в кинетическую область. В результате увеличивается общая степень превращения диметилового эфира в формальдегид, хотя последний и разлагается в большей степени в свободном объеме слоя, который обычно больше, чем в аппаратах с неподвижным слоем. [48]
 |
Различные варианты учета потерь тепла при расчете температур катализатора ( условия. [49] |
Наиболее важный вывод, возникающий на оенове этого анализа, заключается в том, что во время протекания начальных стадий регенерации слоя могут иметь место большие скачки температуры. Это вызвано начальной высокой скоростью реакции и, соответственно, большой скоростью выделения тепла, когда богатый кислородом газ встречается с внешней, богатой углеродом поверхностью нерегенерированного катализатора. Начальные скачки температуры показаны на рис. 9.21, из которого видно, что когда уменьшается параметр А, то развиваются очень большие температурные скачки, значительно превышающие расчетную асимптотическую температуру. Параметр А выражается как l6PDe / ( GR) 2, где Р - общее давление; Z) e - эффективный коэффициент диффузии кислорода внутри зерна; R - радиус зерна; G - массовая скорость потока, отнесенная к свободному объему слоя. Это обычно происходит после того, как первые несколько сантиметров слоя отре-генерировались. Однако при достаточно низких значениях PDJ ( GR) l / 2 пик переходной температуры превышает асимптотическое значение максимума. Из определения указанного параметра ( который представляет собой отношение внутреннего массопереноса к внешнему) можно видеть что он уменьшается при возрастании величины потока. [50]
Страницы: 1 2 3 4