Cтраница 3
Доршнер затрагивает еще одну важную проблему, связанную с проектированием реакторов этого типа. Для получения постоянной по сечению температуры в объеме, заполненном катализатором, обычно придерживались положения, сформулированного Фишером, согласно которому толщина слоя катализатора должна иметь пределы от 7 до 10 мм. [31]
Катализаторная корзина представляет собой наиболее важный как в конструктивном, так и в технологическом отношении узел термокаталитического реактора. В конической корзине с толщиной слоя катализатора 10 см даже незначительное нарушение коаксиальности, например в 1 см, при изготовлении внешнего и внутреннего конусов и монтаже корзины, приводит к перераспределению катализатора в пространстве между конусами, изменению реальной толщины слоя катализатора в пределах 9 - 11 см. Это нарушает однородность структуры потока очищаемого газа в слое катализатора. Часть газа с большей скоростью за меньшее вргмя будет проходить зоны с меньшей толщиной слоя катализатора и степень очистки этой части газового потока будет существенно меньше расчетной. Кроме того, неравномерность распределения катализатора в корзине в результате асимметричности ее исполнения будет увеличивать рост механических нагрузок на отдельные элементы конструкции, что может приводить к их деформации при локальном повышении температуры в катализаторной корзине во время очистки отходящих газов с повышенной концентрацией окисляемой органической примеси. [32]
Катализаторная корзина представляет собой наиболее важный как в конструктивном, так и в технологическом отношении узел термокаталитического реактора. В конической корзине с толщиной слоя катализатора 10 см даже незначительное нарушение коаксиальное, например в 1 см, при изготовлении внешнего и внутреннего конусов и монтаже корзины, приводит к перераспределению катализатора в пространстве между конусами, изменению реальной толщины слоя катализатора в пределах 9 - 11 см. Это нарушает однородность структуры потока очищаемого газа в слое катализатора. Часть газа с большей скоростью за меньшее время будет проходить зоны с меньшей толщиной слоя катализатора и степень очистки этой части газового потока будет существенно меньше расчетной. Кроме того, неравномерность распределения катализатора в корзине в результате асимметричности ее исполнения будет увеличивать рост механических нагрузок на отдельные элементы конструкции, что может приводить к их деформации при локальном повышении температуры в катализаторной корзине во время очистки отходящих газов с повышенной концентрацией окисляемой органической примеси. [33]
Анализ влияния концентрации окисляемого компонента в очищаемом газе показал, что изменение концентрации паров изопропилбензола в пределах 1 - 5 г / м3 существенно влияет и на диффузионную, и на кинетическую составляющие во всем диапазоне температур окисления, тогда как дальнейший рост концентрации паров от 5 до 10 г / м3 приводит к стабилизации необходимой толщины слоя катализатора. Поскольку в промышленных условиях неизбежны флуктуации концентрации примесей в отходящих газах в первую очередь именно в диапазоне 1 - 5 г / м3, то при проектировании промышленных термокаталитических реакторов необходимо ориентироваться на максимально возможную концентрацию примесей в выбросах, а при отсутствии такой характеристики следует предусматривать достаточный запас толщины слоя катализатора. [34]
Толщина слоя катализатора делалась весьма большой, и зона реакции не держалась стационарно на одном месте, но перемещалась по слою катализатора попеременно то в том, то в другом направлении. [35]
Применяются также реакторы с двойными трубчатыми элементами. Катализатор здесь загружается в кольцевое пространство, образуемое двумя трубками. Толщина слоя катализатора в этих аппаратах составляет 10 мм. [36]
Первые типы реакторов, в которых осуществляли газофазную реакцию на стационарном кобальтовом катализаторе, имели сложную конструкцию с сильно развитой системой внутреннего охлаждения; катализатор в них расположен тонкими слоями, что обеспечивает отвод тепла по всему объему. Толщина слоя катализатора составляла всего 10 мм, что позволяло достаточно точно регулировать температуру. [37]
Толщина слоя катализатора делалась весьма большой, и зона реакции не держалась стационарно на одном месте, но перемещалась по слою катализатора попеременно то в том, то в другом направлении. [38]
![]() |
Принципиальная технологическая схема реактора с неподвижным слоем катализатора, работающего в режиме периодического изменения направления подачи реакционной смеси. [39] |
Этому описанию посвящен единственный абзац. Толщина слоя катализатора делалась весьма большой, и зона реакции не держалась стационарно в одном месте, но перемещалась по слою катализатора попеременно то в том, то в другом направлении. [40]
При изготовлении плечевых элементов следует учитывать, что на тепловой эффект химической реакции влияют химический состав, однородность и толщина слоя катализатора, а также равномерность покрытия. Для обеспечения однородности химического состава покрытия приготовляют серию плечевых элементов, используя одну и ту же массу катализатора. Толщина слоя катализатора зависит от числа последовательных погружений, а его форма - от режима сушки, прокалки и. Готовые плечевые элементы подвергаются старению. Для этого 60 - 80 плечевых элементов устанавливаются в отверстиях крышки термостата из органического стекла ( или эбонита, или текстолита) таким образом, чтобы выводные концы плечевых элементов были легко доступны. [41]
В настоящее время проводятся интенсивные исследования по разработке эффективных и экономичных способов каталитического окисления ( дожита) вредных примесей в сбросных газах различных процессов. Целью технологического расчета ставится определение основных размеров реактора каталитического окисления вредных примесей, подлежащих удалению из промышленных выбросов. Кроме того, определяются скорость фильтрования и толщина слоя катализатора. [42]
Можно ожидать, что наблюдаемое на опыте уменьшение или увеличение работы выхода электрона с поверхности металла при адсорбции различных молекул происходит только в том случае, когда электрон смещается либо к поверхности, либо от поверхности катализатора. Если электроны адсорбированной молекулы становятся частью электронного газа металла или, наоборот, электроны металла входят в электронные оболочки молекулы, то наряду с работой выхода будет дополнительно меняться и электрическое сопротивление металла. Обычно изменение сопротивления становится доступным измерению, когда толщина слоя катализатора, являющегося адсорбентом, превышает не более чем в 100 или 1000 раз толщину слоя, в котором происходит электронное взаимодействие. Для таких систем измерение электрического сопротивления прозрачных слоев катализатора может дать ценные сведения относительно характера электронного взаимодействия. [43]
Совсем не безразлично, как производить измерения - в статических условиях или в стационарном потоке. В первом случае состав газовой фазы и, следовательно, адсорбированного на поверхности газа от начала к концу измерения может заметно меняться. Во втором случае, если только скорость старения и время измерения невелики, в каждой точке катализатора достигается некоторое стационарное ( неизменное во времени) состояние, которое зависит от состава газовой фазы в той же точке. Однако это состояние неодинаково по толщине слоя катализатора. В случае сравнительно быстрой реакции те порции катализатора, которые ближе к началу слоя, работают с большей нагрузкой, чем остальные, поэтому они и стареют быстрее. Если измерения продолжаются довольно долго, то следует учитывать, что стационарное состояние медленно меняется. [44]
![]() |
Элемент пластинчатого реактора. [45] |