Каскадный реактор
Cтраница 3
Преимущество каскадных реакторов перед емкостными заключается в том, что в односекционном реакторе концентрация кислоты снижается до концентрации отработанной кислоты во всей реакционной зоне одновременно, а в каскадном реакторе кислота низкой концентрации собирается только в последней секции, куда поступают отработанная и циркулирующая кислоты. В первых реакционных зонах находится более концентрированная кислота, и это обстоятельство ускоряет реакцию алки-лированйя, сокращая удельный расход кислоты. В данном случае требуется меньше рециркулирующего изобутана для поддержания в реакционной зоне необходимого соотношения изо-бутан: олефины. [31]
В настоящее время громоздкие вертикальные контакторы с проектируют; их заменяют горизонтальными реакторами с охлаждающим змеевиком из U-образных труб, а также реакторами каскадного типа. Каскадный реактор представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат, разделенный перегородками на секции со своим перемешивающим устройством. Контактируемая смесь последовательно проходит через все секции. Тепло реакции отнимается вследствие испарения части углеводородов, которые отсасываются из аппарата, охлаждаются и возвращаются в реактор. [32]
Известны конструкции горизонтальных реакторов с охлаждающим змеевиком из U-образных труб, а также реакторы каскад ного типа. Каскадный реактор представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат, разделенный специальными перегородками на отдельные секции, имеющие каждая свое перемешивающее устройство. Контактируемая смесь последовательно проходит через все секции реактора. Тепло реакции отнимается вследствие испарения части углеводородов, которые отсасываются из аппарата, охлаждаются в холодильнике и снова возвращаются в реактор вместе с основной смесью. Эксплуатация таких аппаратов затруднений не вызывает. [33]
На этих котлах применено внутрикотловое термическое умягчение воды. В каскадном реакторе, размещенном в верхнем барабане, осуществляется подогрев и деаэрация воды. Выпадающие при этом соли временной жесткости частично оседают в реакторе в виде шлама, который периодически удаляется. Большая часть шлама сбрасывается вместе с водой в нижний барабан, служащий одновременно грязевиком-шламоотстой-ником, откуда шлам удаляется при периодической продувке. [34]
К реакторным мешалкам относятся контакторы установок сернокислотного алкилирования, обеспечивающие интенсивное перемешивание углеводородной фазы с катализатором и отвод тепла, необходимый для стабильного поддержания температуры среды в пределах 7 - Ш С. В каскадных реакторах тепло реакции отводится в результате испарения части углеводородов, которые отсасываются из аппарата, охлаждаются и возвращаются в реактор. Для герметизации валов пропеллеров применяют двойные торцевые уплотнения. Важным условием эксплуатации является предотвращение контакта трущихся поверхностей с кислотой. [35]
На этих котлах применено внутрикотловое термическое умягчение воды. В каскадном реакторе, размещенном в верхнем барабане, осуществляется подогрев и деаэрация воды. Выпадающие при этом соли временной жесткости частично оседают в реакторе в виде шлама, который периодически удаляется. Большая часть шлама сбрасывается вместе с водой в нижний барабан, служащий одновременно грязевиком-шламо-отстойником, откуда шлам удаляется при периодической продувке. [36]
Так же как и в периодическом методе, весь процесс получения полиэфирного волокна осуществляется в три стадии: расплавление и переэтерификация диметилтерефталата этиленгликолем, поликонденсация образующегося диэтиленгликольтерефталата, формование волокон из расплава. Для Проведения переэтерификации используется горизонтальный каскадный реактор, который может иметь до-семи реакционных зон. Образующийся метанол собирается в конденсаторе. [37]
Реакционные и отстойные зоны объединены в общем корпусе одного аппарата и отделены друг от друга L-об-разными перегородками, не доходящими до дна, что позволяет продукту перетекать из одной секции в другую. На рис. 23 показано устройство всего каскадного реактора, а на рис. 24 более детально - устройство одной секции. [38]
Выход суммарного алкилата составляет 170 - 200 % на вступившие в реакцию алкены. Удельный расход серной кислоты на установках с каскадным реактором равен 60 - И00 кг на тонну алкилата. [39]
Объем реакционных секций подсчитывают исходя из объема реагирующих веществ и продолжительности контакта. Так как объем реагирующих веществ изменяется по секциям каскадного реактора, то объем секций при данной продолжительности контакта должен быть различным. Однако при проектировании размеры секций реактора принимают одинаковыми из конструктивных соображений. Это приводит к некоторым различиям в продолжительности контакта в разных секциях. Обычно продолжительность контакта от первой секции каскадного реактора, наиболее загруженной по объему поступающих компонентов, до пятой секции повышается. [40]
Так, данные за неделю промышленной эксплуатации упомянутого выше усовершенствованного каскадного реактора сравнивали с данными, полученными при использовании модели реактора Stratco. [41]
Промышленные процессы алкилирования осуществляют разными способами. Один из первых процессов проводили в так называемом каскадном реакторе: серная кислота находилась в каждой секции аппарата и не перетекала в соседние, а поток углеводородов последовательно проходил все секции. [42]
Математические модели полезно использовать для оценки тех Преимуществ, которые достигаются за счет различных изменений в технологической установке. Например, в результате моделирования было рекомендовано изменить внутренние устройства каскадных реакторов. После того как рекомендации были выполнены на промышленной установке фирмы Amoco, расход серной кислоты составил лишь 24кг на 1 м3 алкилата в среднем за неделю. [43]
Видно, что расход кислоты в модифицированном каскадном реакторе на 36 % ниже, чем в реакторе Stratco. Хотя октановое число ал килата, полученного в реакторе Stratco, несколько выше, экономические показатели работы лучше у каскадного реактора. [44]
Страницы: 1 2 3 4