Cтраница 3
Для многих реакций оказалось более удобным пользоваться не временем пребывания продукта в зоне реакции, которое во многих случаях невозможно точно определить, а производительностью единицы реакционного объема. Производительностью единицы реакционного объема называют количество сырья, выраженное в массовых или объемных единицах, которое может быть пропущено через единицу реакционного объема в час при условии достижения заданной глубины превращения. Производительность единицы реакционного объема принято называть объемной или массовой ( весовой) скоростью. [31]
Каждую ступень можно рассматривать как реактор, в котором контактируют компоненты, затем следует разделительная система, где непрореагировавшие компоненты разделяются от продукта реакции и отводятся после каждой ступени. Отвод продукта реакции позволяет получить высокую концентрацию реагирующих компонентов на входе в последующий реактор, вследствие чего скорость реакции в последнем может быть значительно увеличена. Это приводит к увеличению производительности единицы реакционного объема. [32]
Из таблиц видно, что с уменьшением глубины разложения вследствие увеличения объемной скорости подачи сырья растет часовая производительность единицы реакционного пространства и повышается количество бензина, снимаемого с единицы реакционного пространства в час. При постоянной глубине превращения выход бензина, как это видно из таблиц, с повышением температуры проходит через максимум. Следовательно, в зависимости от поставленной задачи при определенной температуре можно вести процесс или с небольшой глубиной превращения, что позволяет получать повышенное количество бензина вследствие увеличения производительности единицы реакционного объема, или вести процесс при высоких превращениях с целью более полной переработки исходного сырья, но снизив производительность единицы реакционного объема. [33]
Из таблиц видно, что с уменьшением глубины разложения вследствие увеличения объемной скорости подачи сырья растет часовая производительность единицы реакционного пространства и повышается количество бензина, снимаемого с единицы реакционного пространства в час. При постоянной глубине превращения выход бензина, как это видно из таблиц, с повышением температуры проходит через максимум. Следовательно, в зависимости от поставленной задачи при определенной температуре можно вести процесс или с небольшой глубиной превращения, что позволяет получать повышенное количество бензина вследствие увеличения производительности единицы реакционного объема, или вести процесс при высоких превращениях с целью более полной переработки исходного сырья, но снизив производительность единицы реакционного объема. [34]
В технологическом отношении реакторы практически друг от друга не отличаются. Различие проявится, если при одинаковом реакционном объеме трубки, из которых изготовлен реактор, будут различного диаметра. Выбор диаметра обусловлен линейными скоростями газовых потоков в трубке, продолжительностью пребывания реакционной смеси в реакторе; возможностями компрессорного парка ( подачей компрессоров), так как для получения требуемых скоростей в трубках большего диаметра потребуются большие подачи компрессоров, что одновременно уменьшит продолжительность пребывания в реакционной зоне, а также наличием необходимых трубок. Для получения достоверных данных по кинетике процесса и определения производительности единицы реакционного объема необходимо знать температурное поле по длине при разных режимах с тем, чтобы точно определить реакционную зону для данного инициатора и реакционный объем. [35]
На лабораторной установке с загрузкой катализатора до 100 см3 исследован процесс частичной конверсии гексана на катализаторе никель на у-окиси алюминия. Показано, что при давлении 20 ати, температуре 450 - 500 С, объемной скорости по гексану до 2 ч - 1 и соотношении вода: гексан1 5 - 2 0 конвертированный газ содержит 15 - 20 % водорода, до 20 % СОг, не более 1 0 % СО и больше 60 об. % метана. Гомологи метана в конвертированном газе отсутствуют. Использование газа такого состава для процесса высокотемпературной конверсии дает следующие преимущества по сравнению с конверсией жидких углеводородов: сокращается расход пара, увеличивается возможная температура подогрева паро-газовой смеси перед конверсией, уменьшается опасность коксо-образования, увеличивается производительность единицы реакционного объема печи конверсии. [36]
Из анализа представленной схемы видно, что свежий ирецирку-лирующий хлористый водород подается в последний реактор, где он контактирует с непрореагировавшим олефином из предыдущего реактора; непрореагировавший хлористый водород последнего реактора направляется в предпоследний, где он вновь встречает непрореагировавший олефиниз предыдущего ( предпоследнего) реактора, и так далее до первого реактора, откуда непрореагировавшая часть хлористого водорода поступает в последний реактор. Таким образом, в этой системе осуществляется противоток между потоками пропилена и хлористого водорода, тогда как в каждом отдельном реакторе эти потоки параллельны. Наряду с этим осуществляется также и отвод продукта реакции после каждой ступени. Как противоток реагирующих веществ, так и отвод изопропилхлорида между ступенями и обеспечение необходимого соотношения компонентов позволяют значительно интенсифицировать химический процесс вследствие значительного увеличения скорости реакции. Все это приводит к увеличению производительности единицы реакционного объема. [37]
Полимер, получаемый суспензионным методом, значительно чище латексного поливинилхлорида. Это объясняется незначительным количеством добавок ( меньше 1 %), вводимых в реакционную смесь, и удалением большей их части вместе с водой при центрифугировании шлама. Суспензионный поливинилхлорид обладает высокой морозостойкостью и хорошими диэлектрическими показателями. Организация производства суспензионным методом в сравнении с латексным более проста, так как отсутствует стадия осаждения полимера и облегчено удаление влаги, что снижает капитальные и энергетические затраты. В связи с периодическим осуществлением некоторых стадий процесса полимеризации в суспензии уменьшается производительность единицы реакционного объема аппаратуры в сравнении с латексной полимеризацией. [38]
Необходимым этапом поиска путей повышения эффективности как проектируемых, так и действующих химических производств является оптимизация. Несмотря на го, что с рециркуляцией проводится большое количество промышленных процессов, часто они протекают в условиях, далеких от оптимальных. Это связано с тем, что оптимизация рециклических процессов является сложной задачей ввиду сложности граничных условий, налагаемых в этом случае на систему. В конце 1960 - х гг. М. Ф. Нагаевым был разработан принцип супероптимальности, явившийся обобщением теоретических положений, на которых базируется оптимальное проведение рециклических процессов. Было показано, что когда уже ни один из регулируемых параметров не может привести к дальнейшему повышению эффективности ХТП, улучшения показателей можно добиться воздействием на процесс количеством и ( или) составом рециркулята. Рециркуляционные параметры вызывают увеличение скорости химической реакции и приводят к росту селективности процесса и производительности единицы реакционного объема. [39]