ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Интенсивность внутриреакторного перемешивания в проточных реакционных аппаратах из "Некоторые вопросы каталитических процессов" При разработке системы автоматического управления процессом каталитического крекинга для промышленной установки типа 43-102 появилась необходимость в определении суммарного теплового эффекта реакций, протекающих в реакторе, для конкретных условий. [c.28] Такое расхождение приводимых величин теплового эффекта создается за счет исследования процесса при различных условиях и прежде всего различном качестве сырья. [c.28] За период обследования объемная скорость менялась от 0,75 до 0,8 циркуляция катализатора составляла в5— 90 т1ч, а его активность 32—33 ед. Температура при входе в реактор была 500—540 С катализатора и 455—475° паров сырья. [c.28] Дальнейший расчет по определению teплoвoгo эффекта реакций велся по статистическим данным, собранным на промышленной установке. [c.29] р — количество продуктов реакции. [c.29] Рассчитанные значения теплопотерь, уходящих через изолированную стенку реактора в окружающую среду, колеблются в пределах (0,11— 0,12) X10 ккал1ч. [c.29] Исходя из приведенных расчетов, АН Оп.-р определяется величиной (1],в 5— 1,95) ГО ккал)ч. [c.29] Для расчетов удельного теплового эффекта необходимо знать степень превращения сырья, которую можно оценить условной конверсией. (сумма относительных выходов газа, бензина и кокса). Как показали В. М. Курганов и А. Гонсалес (б) фракция 240—300°С, которая в основном составляет легкий каталитический газойль в количественном отношении в результате процесса изменений не претерпевают. [c.29] Зная для каждого расчетного случая величину АН - О, производительность установки, выход бензина, газа и кокса, можно рассчитать величину удельного суммарного теплового эффекта реакций, протекающих в реакторе каталитического крекинга. [c.29] Таким образом, в результате исследования промышленного реактора определен удельный суммарный тепловой эффект реакций, протекающих в реакторе каталитического крекинга, который для условий Ново-Грозненского НПЗ равен 72—76 ккал на 1 кг условно превращенного сырья. [c.30] Проточные химические реакторы можно разделить на две основные группы реакторы вытеснения (трубчатые) и реакторы перемешивания (аппараты с кипящим слоем). [c.30] Однако в том и другом случае строгое математическое описание процессов в реальных аппаратах, учитывающее продольные и поперечные диффузионные пото-ки вещества, массообмен между различными фазами системы и т. п., оказывается слишком сложным для практического использования. Это объясняется как сложностью структуры уравнений, описывающих процесс, так и включением в эти уравнения значительного числа неизвестных и трудно определяемых коэффициентов. [c.30] Из изложенного следует, что оценка отклонения режима в реальном аппарате от идеального режима вытеснения (или перемешивания) представляет практический интерес. Другим важным вопросом является оценка использования реакционного объема, который может быть малоэффективным из-за наличия мертвых зон, неравномерности потока и т. д. [c.31] Экспериментальным методом, который позволяет исследовать эти вопросы, является метод отклика (1), заключающийся в изменении состава поступающего в реактор вещества и изучении отклика на это изменение в выходящем из реактора потоке. Применение этого метода, однако, оказалось затруднительным, так как его пытались использовать главным образом для расчета констант скоростей (12) или превращения в химическом реакторе (3). При таком подходе вопросы интенсивности внутриреакторного перемешивания и особенно использования реакционното объема затрагивались слабо. [c.31] Для реальных аппаратов нефтепереработки и нефтехимии наиболее удобен импульсный ввод, поскольку позволяет исследовать как лабораторные, так и промышленные аппараты, не останавливая их и не меняя поступающее в эти аппараты сырье. При лабораторных, а в некоторых случаях и при промышленных исследованиях может вводиться любое легко анализируемое вещество, которое в условиях реакции находится в той же фазе, что и реагирующая смесь, но в реакторе не поглощается. Для промышленных реакторов особенно удобно использовать соединения с мечеными атомами. Условия постановки эксперимента с индикатором обсуждены в литературе 1(4). [c.31] Рассмотрим ситуацию, возникающую в реальной реакционной системе, в которую в момент времени =0 вводится нового вещества-индикатора (рис. 1). Предполагается, что величина мала по сравнению с основным потоком, проходящим через реактор, и почти не изменяет его. По истечении времени т индикатор достигает реакционной зоны и проходит ее. Далее, в течение г индикатор движется до места отбора пробы для определения отклика . [c.31] В течение некоторого времени в этом месте отбираются пробы, в которых определяется весовая доля (концентрация) индикатора С. В результате получается экспериментальная зависимость С—1, показанная на рис. Ч. Отметим, что т и т могут быть рассчитаны по размерам реактора. Эти величины малы для промышленного реактора. [c.31] Ниже будет показано, что характер экспериментальной кривой С—t позволяет оценить как использование реакционного объема, так и интенсивность внутриреакторного перемешивания. [c.31] С этой целью рассмотрим сначала вид кривых С—t в реакторах идеального вытеснения и перемешивания. [c.31] Следовательно, на выходе из реаиционной зоны индикатор появится немедленно после появления в ней, а на выходе из реактора после истечения времени Эта зависимость показана на рис. 3. [c.33] Вернуться к основной статье