химический каталог




Технология катализаторов

Автор И.П.Мухленов, Е.И.Добкина, В.И.Дерюжкина

твие, необходимость применения дорогостоящих реакторов (автоклавов).

Влияние концентрации катализатора Скат в жидкой фазе на константу скорости процесса выражается кривой / (см. рис. 1.2) и описывается формулой:

*яат = к + аС^ т. (1.60)

Здесь а — размерный коэффициент пропорциональности; m — показатель степени (с ростом концентрации изменяется от 1 до 0 в соответствии с кривой / на рнс. 1.2).

Аппроксимируя начальный участок кривой (при малых значениях Ска,) как прямую, нередко пишут, что скорость процесса пропорциональна концентрации катализатора, что достаточно точно лишь для малого содержания его в жидкости.

Реакторы жидкофазных каталитических процессов в основном представляют собой смесители с механическими мешалками, а также с пневматическими или струйно-циркуляционными перемешивающими устройствами 12, 9, 24]. Обычно устанавливают каскадные батареи из 3—7 смесителей, через которые последовательно протекает реакционная смесь.

В каждом реакторе перемешивание близко к полному, поэтому для модельной реакции синтеза А + В + К =<* АВ + К при избытке вещества В скорость выражается уравнением:

G„/T = kvC^C^ = toACKaT. (1.61)

49

Здесь Сдк, СВк — конечные концентрации исходных веществ. При возрастании избытка вещества В и катализатора К показатели степени пит снижаются от единицы до нуля.

4 П/р И. П. Мухленова

Рис. 1.14. Зависимость снижения концентрации С основного исходного реагента от времени т при полном смешении в каскаде из трех реакторов: 1,2 — при идеальном вытеснении в кинетической и диффузионной областях соответственно: &С_, ДС* и ДС, — в [, [[ и III реакторах соответственно; ДС,> ЛС,> > ДС» при Tj — х_ = т8

Концентрация основного ис-г ходного вещества (например, А) в батарее из трех реакторов снижается согласно ломаной линии на рис. 1.14. При достаточном числе реакторов в батарее (5—7) ломаная линия приблизится к кривой идеального вытеснения. Тогда можно рассчитать процесс во всей батарее по уравнению (1.37), в котором и— общий объем жидкости во всех реакторах. Отметим, что рис. 1.14 может иллюстрировать катализ в газовой среде применительно к многополочному аппарату смешения, в частности в аппарате кипящего слоя.

Для процессов в системе газ—жидкость с применением твердого катализатора используют различные конструкции барбо-тажных реакторов и другие типы аппаратов, характерные для системы Г—Ж—Т [19, 24].

Глава 2

ОСНОВЫ СИНТЕЗА КАТАЛИЗАТОРОВ

ОСНОВНЫЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАТАЛИЗАТОРОВ

Выбор катализатора для того или иного процесса определяется в основном технологическими и экономическими соображениями [2, 19]. Для оценки контактных масс необходимо знать производительность (активность), селективность, ожидаемый срок службы, стоимость и др.

Высокая производительность (интенсивность, активность) катализатора [см. уравнения (1.20) и (1.21)1 достигается определенным сочетанием химического состава с оптимальными микро- и макроструктурой. Она находится также в прямой зависимости от технологических параметров ведения процесса (см. гл. 1).

Интенсивность работы / катализатора можно рассчитать по формулам [19]:

l = VKCnf>n, (2.1)

1 = VHCH*PA- (2.2)

Здесь VK и VH — конечная (на выходе нз слоя катализатора) и начальная (на входе в слой катализатора) объемные скорости газа соответственно, м3 в 1 ч 50 на 1 м3 катализатора; Са и Св — объемные доли продукта (на выходе нз слоя катализатора) и основного исходного вещества (на входе в слой катализатора) соответственно; х — степень превращения основного исходного вещества, доли единицы; ри — плотность чистого продукта, кг/м3; pv— коэффициент пересчета начальной объемной скорости в конечную, учитывающий изменение объема реакционной смеси.

Во взвешенном (кипящем) слое катализатора в результате использования более мелких частиц достигается более полная реализация внутренней поверхности, чем при работе в неподвижном слое, значение степени использования п поверхности стремится к единице, а процесс, как правило, протекает в кинетической области 117].

Избирательность (селективность) действия катализатора [см. формулы 1.30—1.31 ] наряду с его высокой активностью имеет очень большое значение, особенно в процессах органической технологии, когда термодинамически возможен ход параллельных и последовательных реакций 1381.

Срок службы катализатора*в промышленном реакторе — один из параметров, который особенно сложно оценить в лабораторных условиях. Это связано с тем, что снижение каталитической активности вызывается многими факторами, которые недостаточно установлены. Так, закоксовывание поверхности контактных масс, химическое отравление, рекристаллизация, закупорка пор и другие процессы дезактивации [9, 39, 40] могут происходить по-разному в лабораторном реакторе и в промышленности. Срок службы катализатора может быть выражен: 1) в единицах времени, например в секундах для катализаторов крекинга и в годах для катализаторов синтеза аммиака; 2) промежутком времени между регенерациями или общей продолжительностью работы до полно

страница 20
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113

Скачать книгу "Технология катализаторов" (2.38Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
детские футбольные формы
установка камеры заднего вида на автомобиль цена
курсы декорирования окон
сколько стоит мини гироскутер в уссурийске

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)