Крупнозернистый катализатор
Cтраница 3
Итак, постоянство скоростей по слою катализатора вполне обеспечивается постоянством высоты слоя и размеров зерен во всех трубках или по всему сечению сплошного слоя и очень мало зависит от первоначальной неравномерности газового потока. В связи с этим надо признать необоснованными соображения Неймана10, предлагавшего с целью выравнивания скоростей загружать в среднюю часть аппаратов с центральным входом газа мелкозернистый, а у периферии крупнозернистый катализатор. В этом сложном мероприятии нет необходимости, так как выравнивание скоростей газа достигается автоматически вследствие большого гидравлического сопротивления слоя катализатора. [31]
Итак, постоянство скоростей по слою катализатора вполне обеспечивается постоянством высоты слоя и размеров зерен во всех трубках или по всему сечению сплошного слоя и очень мало зависит от первоначальной неравномерности газового потока. В связи с этим надо признать необоснованными соображения Неймана10, предлагавшего с целью выравнивания скоростей загружать в среднюю часть аппаратов с центральным входом газа мелкозернистый, а у периферии крупнозернистый катализатор. В этом сложном мероприятии нет необходимости, так как выравнивание скоростей газа достигается автоматически вследствие большого гидравлического сопротивления слоя катализатора. [32]
По технологическим условиям и результатам этот процесс близок к процессу с неподвижным катализатором. При каталитическом крекинге с крупнозернистым катализатором можно получать не только высококачественные авиационные и автомобильные топлива, но также дизельное в печное топлива. [33]
Обычно используются два типа реакторов с подвижными слоями катализатора. В реакторе процесса с крупнозернистым катализатором катализатор медленно движется вниз в виде подвижного твердого слоя. В реакторе системы с пылевидным катализатором тонко измельченные частицы катализатора переносятся потоком реагентов и Образуют в реакторе относительно плотный слой, находящийся в условиях непрерывного перемешивания; е) Для некоторых процессов, когда должны удаляться коксовые отложения с катализатора, разработан так называемый регенеративный реактор, в котором используется тепло, выделяющееся при реактивации катализатора. В этом аппарате катализаторный слой используется как источник тепла. [34]
Выяснение влияния величины зерен катализатора АП-56 на степень окисления углеводородов при постоянном времени контакта 0 0 с и линейной скорости потока 1 2 м / с представляет интерес с точки зрения затрат на преодоление гидравлического сопротивления. Найдено [12], что при температуре реакции 150 - 1бО С изменение величины зерен катализатора от 0 75 до 2 5 мм не меняет степени окисления углеводородов. В связи с этим целесообразно использовать при высоких температурах крупнозернистый катализатор для снижения затрат электроэнергии на транспортирование отходящих газов на очистку. [35]
 |
Зависимость оптимального размера зерен катализатора от линейной ( фиктивной скорости газа. [36] |
Этот вывод справедлив, однако, только при неизменной линейной скорости газа. В этих случаях может оказаться выгодным, чтобы первые слои состояли из крупнозернистого катализатора. [37]
Несколько понизить максимальную температуру в слое катализатора и повысить степень превращения позволяет отвод тепла реакции из центральной части слоя. Для процесса окисления диоксида серы этот отвод целесообразно осуществить при помощи котла-утилизатора. На рис. 8.3 приведены поля температур и степеней превращения в слое на крупнозернистом катализаторе при установившемся циклическом режиме с отводом тепла реакции. [39]
Основные недостатки полочных колонн - несовершенный температурный режим в адиабатических слоях катализатора и разбавление прореагировавшего газа холодным байпасным газом с низким содержанием аммиака ( 3 - 4 %), что снижает эффективность аппарата. В связи с этим степень превращения азотоводород-ной смеси в аммиак в таких колоннах невысока. Кроме того, аксиальные полочные насадки обладают сравнительно высоким гидравлическим сопротивлением; поэтому используют крупнозернистый катализатор, что, в свою очередь, снижает производительность колонн синтеза. В последние годы получили распространение колонны с радиальным потоком газа через слои катализатора, что позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление и исполь-вать более эффективный мелкозернистый катализатор. [40]
В псевдоожиженном слое, вследствие развитой рабочей поверхности твердой фазы, диффузия к внешней ее поверхности значительно облегчена. Благодаря малому размеру твердых частиц в псевдоожиженных системах во многих случаях частично снимаются внутридиффузионные осложнения. Лимитирующей стадией нередко является процесс сорбции компонента на поверхности твердого материала либо скорость самой химической реакции. Химические процессы, которые в случае неподвижного слоя крупнозернистого катализатора протекают в диффузионной области, при переходе к псевдоожиженному слою часто меняют свой характер - они протекают в кинетической области. [41]
Важное значение имеет быстрота охлаждения сплава. Для одновременного охлаждения и гранулирования сплав выливают в воду. Охлажденный сплав измельчают и на ситах отделяют фракции с нужным размером зерен. Для мелкозернистого катализатора применяют сита примерно с 20 отв / мм2; для крупнозернистого катализатора - сита с отверстиями диаметром 6 мм. [42]
Статические реакторы рассматриваются в этом разделе в следующем порядке: для реакций жидкостей, газов с жидкостями ти газов. Основные элементы реактора для жидкостных и газожидкостных реакций на порошкообразном катализаторе показаны на рис. 1 в, входное и выходное отверстия реактора во время проведения реакции закрываются. Реактор представляет собой замкнутый сосуд, помещенный в баню с постоянной температурой и снабженный мешалкой для эффективного перемешивания жидкой фазы и катализатора. Обычно количество реагента достаточно велико для того, чтобы через определенные интервалы времени можно было брать небольшие пробы жидкости на анализ без значительного уменьшения общего количества жидкости. Для реакций газов с жидкостями, в которых не образуются летучие продукты, за меру протекания реакции можно принять понижение давления. Для получения четких кинетических закономерностей перемешивание должно обеспечивать постоянство состава по всей жидкой фазе. В реакциях газ - жидкость даже при эффективном перемешивании жидкой фазы лимитирующей стадией может быть перенос газа к катализатору. Крупнозернистый катализатор иногда помещают на лопастях мешалки, как это описал Керберри [24, 75] ( рис. 1 г), или подвешивают в проволочной корзиночке, погруженной в хорошо перемешиваемую жидкость. Такие реакторы могут столь же хорошо работать и при проведении газовых реакций. [43]
Страницы: 1 2 3