Cтраница 2
При применении безградиентных реакторов поддерживать изотермический режим несложно, удается итйежать погрешностей в измерениях, обусловленных осевой диффузией; в случае гетерогенных каталитических реакций обеспечивается возможность сильно ослабить или исключить влияние процессов диффузии в зерне катализатора. [16]
Предложен вариант разъемного безградиентного реактора с поршневым устройством. Этот реактор не имеет внутренних спаев, что упрощает его изготовление. [17]
Исследование в безградиентных реакторах более трудоемко, чем в периодических условиях. Здесь за один опыт получается, как и в аппаратах вытеснения, только одна экспериментальная точка. По этим причинам с целью сокращения числа опытов целесообразно применять многофакторный эксперимент. В то же время точность эксперимента и простота его обработки составляют большое преимущество метода, что и обусловило широкое распространение безградиентных реакторов. [18]
Как в методе безградиентного реактора, так и в методе однорядного реактора предполагается, что все гранулы катализатора, а также вся поверхность каждой гранулы равнодоступны в отношении транспорта реагирующего вещества. [19]
Рассмотрим сперва случай безградиентных реакторов. [20]
Преимущество предложенного варианта безградиентного реактора заключается в том, что вследствие разъемности прибора любую его деталь легко заменить на новую. К этому прибору можно заготовить запасные детали, которые быстрее других изнашиваются в процессе работы. [21]
Следует отметить, что безградиентные реакторы могут применяться для изучения реакций на крупных зернах катализатора при наличии диффузионного торможения в порах. При этом градиенты отсутствуют только в газовой фазе, а внутри зерна концентрации и температура могут изменяться. Такое зерно можно рассматривать как совокупность слоев, найти концентрации и скорости для каждого слоя и затем скорости просуммировать. Если поверхность катализатора однородна, реакция на зерне также описывается уравнениями ( 11 10) и ( 11 11), где индекс п относится теперь к номеру слоя. [22]
Ввиду того, что безградиентные реакторы, работающие по принципу малых степеней превращения, конструктивно и по экспериментальной технике не отличаются от проточных интегральных реакторов, мы не будем на них останавливаться, а рассмотрим только проточно-циркуляционные реакторы и проточные реакторы смешения. [23]
В последние годы разработаны безградиентные реакторы, в которых реагенты перемешиваются в самом реакторе. Опыт их эксплуатации показал, что в каждом случае необходимо проверить, достигается ли в них идеальное перемешивание. Тем не менее преимущество безградиентных реакторов для исследователей состоит в том, что в них можно непосредственно измерить скорость превращения. [24]
По размерам и объему безградиентные реакторы значительно меньше цикла проточно-циркуляционной установки. На рис. 65 цикл проточно-циркуляционной установки обведен пунктиром; безградиент-ные приборы по размеру соответствуют обведенному сплошной линией реактору этой установки. Однако такое уменьшение реакторов целесообразно лишь в особенных случаях исследования кинетики в нестационарных условиях. [25]
По размерам и объему безградиентные реакторы значительно меньше цикла проточно-циркуляционной установки. На рис. 65 цикл проточно-циркуляционной установки обведен пунктиром: безградиентные приборн по размеру соответствует обведенному сплошной линией реактору этой установки. Однако такое уменьшение реакторов целесообразно лишь в особенных случаях исследования кинетики в нестационарных условиях. [26]
В работах [1-5] предложены безградиентные реакторы с поршневым турбулизатором для исследования кинетики гетерогенных каталитических процессов и для определения активности катализаторов. Сложность изготовления, ограничивающая их использование, связана с необходимостью внесения в конструкцию реактора устройства для контроля безградиентности, позволяющего отбирать пробы для анализа до слоя катализатора. [27]
На рис. 2 показан современный безградиентный реактор с герметичным электроприводом винтового перемешивающего устройства. За счет диффузора в нем обеспечивается циркуляция реагирующих веществ во всем объеме реактора. Скорость циркуляции определяется производительностью винтового устройства и геометрическими размерами реактора. [28]
В настоящее время разработаны безградиентные реакторы простой конструкции, которые отвечают требованиям, предъявляемым к проточно-циркуляционным установкам, и лишены указанных недостатков. [29]
В таких установках используют обычно безградиентные реакторы разной конструкции в сочетании с газовым хроматографом для анализа продуктов окисления кокса. Использование хроматографического метода анализа на потоке кинетической установки обусловливает дискретный характер получения данных. Время одного анализа составляет 2 0 - 2 5 мин, что в случае быстротекущего процесса окисления затрудняет получение информации о начальных временах реакции. Кроме того, нестационарность процесса горения кокса на катализаторе требует регистрации большого числа хроматограмм в течение одного эксперимента, обработка которых вручную длительна во времени. [30]