ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выбор схемы для промышленной пилотной установки из "Промышленное псевдоожижение" Опираясь на информацию, полученную на лабораторной установке, можно проектировать пилотную установку и проводить на ней длительные стационарные испытания. Полученные результаты прежде всего следует сравнить с теоретическими расчетами. Хорошее совпадение повышает доверие к модели и позволяет надеяться на хорошее предсказание относительно аппарата больших размеров. [c.391] Важно проверить данные, упомянутые в вышеперечисленных пунктах 4—7. Они могут показаться маловажными при кратковременных испытаниях в малых масштабах, но при переходе к большому аппарату могут вырасти в серьезную проблему. Обычно эти факторы нельзя предсказать на основе теории, однако можно воспользоваться опытом промышленной реализации других процесов. Если ни один из перечисленных факторов не вырос в проблему, решаемую на уровне пилотной установки, можно переходить непосредственно к промышленному аппарату. [c.391] Окончательная цель опытов на пилотной установке — подтверждение возможности длительной стабильной работы, получение данных для дальнейшего проектирования (скоростей реакции, устойчивости реактора и др.), наработка достаточного количества продукта для изучения рыночного спроса, оценка себестоимости и т. д. [c.391] Какойы же оптимальные размеры пилотной установки и сколько сче й дшй масштабного перехода нужно пройти Ответ на этот вопрос зависит от того, насколько велик опыт реализации подобных процессов, от цен на продукт и времени, затраченного на прохождение этапов. Ответ на поставленный вопрос на примере процесса каталитического крекинга (F ) приведен в табл. XIV.1. [c.392] На основе лабораторных данных можно решать спедуюш,ие вопросы, касающиеся проектирования аппаратов большого размера. [c.392] Циркуляционная система. Если катализатор быстро теряет активность, а тепло, необходимое для (или поглощаемое при) реакции получается (или теряется) при регенерации, то уже на пилотной установке следует предусмотреть циркуляцию катализатора, так как разработка устойчивой стабильной непрерывной циркуляционной системы требует большого опыта. [c.392] Катализатор должен быть устойчивым к истиранию и механически прочным. [c.392] Тип слоя. Охарактеризуем конструктивные особенности и области применения свободнокипящего слоя и слоя, в который помещены внутренние устройства. [c.392] В системах без циркуляции частиц трубы теплообменника выполняют функции отвода тенла и воздействия на крупные пузыри. В системах с циркуляцией большие потоки тепла переносятся частицами, поэтому необходимость в теплообменнике часто отпадает. Внутренние устройства, если они есть, выполняют только вторую функцию. [c.392] Свободнокипящий слой находит промышленное применение в процессах синтеза акрилонитрила (процесс Sohio), получения фталевого ангидрида окислением нафталина. Чаще всего реактор снабжается теплообменником. [c.393] Слой с внутренними устройствами (решетки, горизонтальные перфорированные трубы, трубки теплообменника) используется также при синтезе акрилонитрила (процесс Sohio), получении винилацетата, гидрировании этилена, окислении аммиака. [c.393] Хотя в промышленности работает большое число аппаратов со свободнокинящим слоем, имеется мало информации об эффективном размере пузырей и зависимости степени превращения от размеров пузырей в этих аппаратах. Если лимитирующим фактором является процесс теплопереноса (см. гл. XII), этот недостаток не имеет большого значения, если же таким фактором является степень превращения, то вместо свободнокипящего слоя следует применять слой с внутренними устройствами, что облегчает масштабный переход, уменьшит срок и стоимость разработки. [c.393] Отношение высоты к диаметру. В слоях с внутренними устройствами размеры пузырей примерно одинаковы по высоте, так что при заданном весе частиц и объемном расходе газа отношение высоты к диаметру Ljdt слабо влияет на конверсию. Следует лишь избегать очень низких слоев LJdt Е1), так как это может привести к необходимости в циркуляционных контурах и трудностям, связанным с контролем температуры. [c.393] Фактически при заданной скорости газа и размере частиц катализатора скорость реакции и размеры пузырей определяют высоту слоя, а общий расход газа — объем слоя. При заданном расходе газа, чем мельче частицы, тем меньше скорость газа и тем ниже слой, в то время как для слоя из крупных частир требуется большее отношение Ljdi. [c.393] Надслоевое пространство. Если в надслоевом пространстве не протекают побочные реакции, то его высота должна быть равна f minyH (см. главы III И X). В противном случае следует снижать высоту надслоевого пространства, ставя более эффективные циклоны, или быстро охлаждать газ сразу над слоем с помощью теплообменника либо разбавления холодным газом. Однако последний вариант приводит к потере значительного количества тепла. [c.393] Распределительные устройства. Хорошими распределительными устройствами являются изделия из керамики и металлокерамики, с успехом применяемые в лабораторных аппаратах, однако в аппаратах больших размеров они обычно не используются ввиду большого сопротивления и низкой устойчивости к тепловым и термическим напряжениям. Выбор хорошего распределительного устройства имеет первостепенное значение для работы аппарата. Этот вопрос разобран в главе III. [c.393] Активность катализатора. Дезактивация катализатора обычно обусловливается его отравлением, старением и загрязнением. [c.394] Отравление протекает медленно и необратимо, т. е. активность нельзя восстановить так, как это делается, например, при выжиге кокса. Происходит оно вследствие присутствия в исходной смеси газа небольших примесей, например неорганических и органических солей металлов ванадия, железа, никеля и меди. [c.394] Старение — также медленный необратимый процесс снижения активности. Он наступает вследствие изменения физических свойств катализатора, например, под воздействием температуры. Одним из таких процессов является образование окалины. [c.394] Вернуться к основной статье