ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические реакторы непрерывного действия из "Основы технологического проектирования производств органического синтеза" Геометрические размеры химических реакторов непрерывного и периодического действия и интенсивность протекающих в них процессов определяются удерживающей способностью аппарата V. [c.124] Уо— максимально возможная удерживающая способность одного аппарата (с учетом степени его заполнения), ж . [c.125] Величина зависит от допустимого коэффициента масштабирования и от возможностей заводов химического машиностроения (сюда относятся и допустимые габариты аппаратов, перевозимых по железным и автомобильным дорогам общего назначения, возможный вес отливок — стальной или чугунной, условия их обработки, габариты перемешивающих устройств, обеспечивающие их устойчивость, и т. п.). [c.125] Рассчитаем эти показатели эффективности реактора непрерывного действия на примере процессов хлорирования и сульфирования бензола 27. [c.125] Снижение стоимости строительства цеха хлорбензола при замене реакторов периодического действия непрерывными составило примерно 70%, эксплуатационные расходы снизились более чем на 10%. [c.126] При Q = 1000 кг/ч величина Ун 10 м . Количество аппаратов Па в обоих случаях равно 4, изменяется лишь емкость каждого аппарата. [c.126] Для обоих значений Q степень интенсификации процесса / = 3. При Q = 2000 кг/ч величина I = 2, при Q = 1000 кг/ч I = I. [c.126] Анализ проектных данных показал, что при О = 2000 кг/ч достигается небольшая экономия капитальных затрат (порядка 10%), при С = 1000 кг/ч экономия отсутствует. Эксплуатационные расходы примерно соответствуют расходам в периодическом процессе. Емкость сульфураторов непрерывного действия в три раза меньше, чем периодических, но конструкция их сложнее, а изготовление дороже. [c.126] Непрерывные процессы в промышленности органического синтеза характеризуются степенью интенсификации / = 4 — 70 и отношением / = 5 — 50. Эти величины могут быть определены непосредственно после лабораторного исследования непрерывного процесса и служат критерием целесообразности дальнейших экспериментов. Их важно выявить на стадии предпроектной разработки. [c.126] Важным показателем эффективности реакторов непрерывного действия является также выход готового продукта (в % от теоретического). Он зависит от принятого технологического режима и от частоты и амплитуды возмущений (отклонений от оптимального режима), практически неизбежных в производственных условиях. [c.126] Интенсивность протекающего в реакторе процесса обратно пропорциональна его продолжительности. В любом реакторе одновременно происходит несколько процессов смешение реагентов (массообмен), химические реакции (основные и побочные), теплообмен. Необходимое время х пребывания реакционной массы в аппарате определяется скоростью наиболее медленно протекающего процесса. [c.127] От конструкции аппарата также может зависеть отнесение реактора к той или иной группе. [c.127] Лабораторные исследования процесса нитрования бензола в аппарате диаметром 65 мм и высотой 290 мм показали, что с увеличением скорости вращения мешалки с 500 до 1500 об1мин скорость нитрования возросла примерно в 20 раз, но дальнейшее увеличение числа оборотов не влияло на скорость процесса. Следовательно, при скорости вращения мешалки 500—1500 об1мин реактор относится к первой группе, а при 1500 об мин и более —к третьей. [c.128] Реакторы смешения. Для ведения процессов в ходе которых продукты реакции не вступают в химическое взаимодействие с исходными веществами, в качестве реакторов первой группы применяют обычные смесители емкостного типа (сосуды с мешалками). Одной из основных характеристик таких реакторов является их удерживающая способность. Она зависит от способа управления процессом (автоматическое или ручное) и допустимых пределов отклонения качества продукта от установленных норм. [c.128] Ртах и Ь могут быть выражены в любых, но одинаковых единицах измерения. [c.128] После сужения допустимых пределов колебания концентрации раствора Na2SOз с 25—31 до 29—31% величина Ь снизилась до 2,0, а отнощение Ртл% Ь увеличилось при этом до 0,15. С введением непрерывного автоматического контроля состава реакционной массы по показаниям рН-метра а сократилось до 2—3 мин. В результате удерживающая способность Ув снизилась более чем в 30 раз. [c.129] Приведенный расчет удовлетворительно объясняет затруднения, возникшие при пуске небольшого по объему нейтрализатора бензолсульфокислоты без автоматизации контроля процесса . В сборник готового продукта систематически поступал некондиционный раствор бензолсульфоната, состав которого приходилось периодически регулировать с большими потерями ЗОг. После установки рН-метров для анализа реакционной массы и более точного приготовления суспензии сульфита натрия процесс нейтрализации в указанном реакторе был освоен. [c.129] Как показано в нашем расчете 2 , величины а, Ь и Ун снижаются при переходе от ручного контроля к автоматическому. Еще больше они снижаются при комплексной автоматизации реакторов. Расчет таких аппаратов технологи должны выполнять совместно со специалистами по контрольно-измерительным приборам и средствам ав-томатизации поскольку Ун прямо зависит от характеристики приборов и принятой схемы автоматизации процесса. [c.129] Применение центробежных смесителей, обладающих минимальной н, возможно только в автоматизированных процессах (при наименьшем значении произведения аЬ) или в тех случаях, когда по регламенту допустимы большие отклонения показателей качества реакционной массы от средних норм (например, содержание ЫаОН в воде после нейтрализации реакционной массы, вытекающей из хлоратора содержание щелочи после нейтрализации сточных вод и т. д.). [c.129] Одним из процессов, проводимых в реакторах данного типа, является стадия хлорирования бензола в производстве хлорбензола . Вещество А в этом процессе — хлор, В — бензол, Я — хлорбензол (ХБ), М — дихлорбензол (ДХБ). При Св О, п к = 0,118 величина Си в реакторах полного смешения равна по расчету 0,280, а в реакторах полного вытеснения 0,293, что отвечает мольным отношениям ХВ ДХБ соответственно 14 и 42 и выходам хлорбензола 93,5 и 97,5% от теоретического. Результаты расчетов достаточно хорошо совпадают с экспериментальными данными. В аналогичных условиях в реакторе периодического действия мольное отношение ХБ ДХБ было близко к 40. [c.130] Вернуться к основной статье