2,619 matches
-
temperatură, datorită conductivității termice reduse a catalizatorului. Reactoarele adiabate sunt cel mai ușor de realizat deoarece au regimul termic și al desfășurării reacției dependent numai de condițiile inițiale ale reactanților: concentrație, temperatură, presiune, raport molar etc. Reactoarele tip coloană cu catalizator în strat fix funcționează în condiții adiabate. Reactoarele neizoterme și neadiabate se folosesc atunci când efectul termic al reacției este important și funcționarea adiabată nu este posibilă. Se poate considera că reactoarele tip schimbător de căldură funcționează neizoterm și neadiabat. PROIECTAREA
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
important și funcționarea adiabată nu este posibilă. Se poate considera că reactoarele tip schimbător de căldură funcționează neizoterm și neadiabat. PROIECTAREA REACTOARELOR CHIMICE PENTRU REACȚII CATALITICE GAZ - SOLID 4 4.1. PROIECTAREA REACTOARELOR CATALITICE TIP COLOANĂ CU STRAT FIX DE CATALIZATOR Proiectarea acestor reactoare are drept scop determinarea dimensiunilor geometrice și a căderii de presiune prin stratul de catalizator. 4.1.1. DETERMINAREA DIMENSIUNILOR GEOMETRICE Pentru a determina diametrul și înălțimea reactorului trebuie calculat volumul de catalizator necesar obținerii unei producții
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
și neadiabat. PROIECTAREA REACTOARELOR CHIMICE PENTRU REACȚII CATALITICE GAZ - SOLID 4 4.1. PROIECTAREA REACTOARELOR CATALITICE TIP COLOANĂ CU STRAT FIX DE CATALIZATOR Proiectarea acestor reactoare are drept scop determinarea dimensiunilor geometrice și a căderii de presiune prin stratul de catalizator. 4.1.1. DETERMINAREA DIMENSIUNILOR GEOMETRICE Pentru a determina diametrul și înălțimea reactorului trebuie calculat volumul de catalizator necesar obținerii unei producții date. Volumul de catalizator poate fi determinat cu ajutorul timpului de contact, a vitezei volumice sau pe baza sarcinii
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
CU STRAT FIX DE CATALIZATOR Proiectarea acestor reactoare are drept scop determinarea dimensiunilor geometrice și a căderii de presiune prin stratul de catalizator. 4.1.1. DETERMINAREA DIMENSIUNILOR GEOMETRICE Pentru a determina diametrul și înălțimea reactorului trebuie calculat volumul de catalizator necesar obținerii unei producții date. Volumul de catalizator poate fi determinat cu ajutorul timpului de contact, a vitezei volumice sau pe baza sarcinii specifice a catalizatorului, obținută pe o instalație pilot. Volumul de catalizator se calculează cu relația: x..t c
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
are drept scop determinarea dimensiunilor geometrice și a căderii de presiune prin stratul de catalizator. 4.1.1. DETERMINAREA DIMENSIUNILOR GEOMETRICE Pentru a determina diametrul și înălțimea reactorului trebuie calculat volumul de catalizator necesar obținerii unei producții date. Volumul de catalizator poate fi determinat cu ajutorul timpului de contact, a vitezei volumice sau pe baza sarcinii specifice a catalizatorului, obținută pe o instalație pilot. Volumul de catalizator se calculează cu relația: x..t c vcat MV (4.1) în care: tc - timpul
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
1. DETERMINAREA DIMENSIUNILOR GEOMETRICE Pentru a determina diametrul și înălțimea reactorului trebuie calculat volumul de catalizator necesar obținerii unei producții date. Volumul de catalizator poate fi determinat cu ajutorul timpului de contact, a vitezei volumice sau pe baza sarcinii specifice a catalizatorului, obținută pe o instalație pilot. Volumul de catalizator se calculează cu relația: x..t c vcat MV (4.1) în care: tc - timpul de contact, s; Mv - debitul volumic mediu de gaz care circulă prin reactor, m3/s; x - coeficient
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
și înălțimea reactorului trebuie calculat volumul de catalizator necesar obținerii unei producții date. Volumul de catalizator poate fi determinat cu ajutorul timpului de contact, a vitezei volumice sau pe baza sarcinii specifice a catalizatorului, obținută pe o instalație pilot. Volumul de catalizator se calculează cu relația: x..t c vcat MV (4.1) în care: tc - timpul de contact, s; Mv - debitul volumic mediu de gaz care circulă prin reactor, m3/s; x - coeficient de siguranță cu valori 1,25 1,5
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
x - coeficient de siguranță cu valori 1,25 1,5. Timpul de contact se determină pe baza datelor experimentale obținute pe o instalație de laborator sau pilot. Dacă diametrul reactorului este mai mare de 15 ori decât diametrul particulelor de catalizator sau dacă raportul între înălțimea stratului de catalizator și diametrul particulelor este mai mare decât 100, iar gradienții radiali lipsesc atunci se poate considera că prin stratul de catalizator are loc o curgere cu deplasare totală. Dacă se cunoaște ecuația
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
1,5. Timpul de contact se determină pe baza datelor experimentale obținute pe o instalație de laborator sau pilot. Dacă diametrul reactorului este mai mare de 15 ori decât diametrul particulelor de catalizator sau dacă raportul între înălțimea stratului de catalizator și diametrul particulelor este mai mare decât 100, iar gradienții radiali lipsesc atunci se poate considera că prin stratul de catalizator are loc o curgere cu deplasare totală. Dacă se cunoaște ecuația vitezei de reacție cu valori ale energiei de
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
reactorului este mai mare de 15 ori decât diametrul particulelor de catalizator sau dacă raportul între înălțimea stratului de catalizator și diametrul particulelor este mai mare decât 100, iar gradienții radiali lipsesc atunci se poate considera că prin stratul de catalizator are loc o curgere cu deplasare totală. Dacă se cunoaște ecuația vitezei de reacție cu valori ale energiei de activare sau dispunem de valori experimentale ale vitezei de reacție funcție de conversie, timpul de contact se poate obține din ecuația:(4
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
de reacție cu valori ale energiei de activare sau dispunem de valori experimentale ale vitezei de reacție funcție de conversie, timpul de contact se poate obține din ecuația:(4.2) Rezolvarea integralei se poate face analitic sau grafic. Din volumul de catalizator se determină înălțimea stratului, admițând diametrul reactorului mai mic de 4 m. Raportul înălțime/ diametru este funcție de încărcarea specifică (determinată pe o instalație pilot), de condițiile de operare, siguranța în exploatare și de cheltuielile pentru căderea de presiune. In cazul
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
operare, siguranța în exploatare și de cheltuielile pentru căderea de presiune. In cazul în care nu se cunoaște ecuația vitezei de reacție proiectarea reactoarelor industriale se poate face pe baza rezultatelor obținute în instalația pilot. Dacă se cunoaște volumul de catalizator și se admite diametrul reactorului atunci înălțimea stratului se poate determina plecând de la ecuațiile modelului matematic care descriu profilul concentrației și al temperaturii în reactor. In aceste ecuații concentrația și temperatura sunt considerate la valoarea medie în întreaga secțiune transversală
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
poate determina plecând de la ecuațiile modelului matematic care descriu profilul concentrației și al temperaturii în reactor. In aceste ecuații concentrația și temperatura sunt considerate la valoarea medie în întreaga secțiune transversală a reactorului. In general reactoarele catalitice tip coloană cu catalizatorul în strat fix funcționează adiabat, iar dacă se poate neglija căderea de presiune prin stratul de catalizator atunci ecuațiile modelului matematic se reduc la: (4.3) Prin rezolvarea sistemului de ecuații (4.3) se obține profilul concentrației și al temperaturii
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
aceste ecuații concentrația și temperatura sunt considerate la valoarea medie în întreaga secțiune transversală a reactorului. In general reactoarele catalitice tip coloană cu catalizatorul în strat fix funcționează adiabat, iar dacă se poate neglija căderea de presiune prin stratul de catalizator atunci ecuațiile modelului matematic se reduc la: (4.3) Prin rezolvarea sistemului de ecuații (4.3) se obține profilul concentrației și al temperaturii pe lungimea reactorului. Prin rezolvarea sistemului de ecuații (4.4) se obține variația conversiei și a temperaturii
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
se reduc la: (4.3) Prin rezolvarea sistemului de ecuații (4.3) se obține profilul concentrației și al temperaturii pe lungimea reactorului. Prin rezolvarea sistemului de ecuații (4.4) se obține variația conversiei și a temperaturii pe înălțimea stratului de catalizator. Pentru dehidrogenarea etilbenzenului la stiren pe un reactor cu diametrul de 4,2 m și o producție de 4800 kg/ h s-a rezolvat sistemul de ecuații (4.4) prin metoda Euler și a rezultat o înălțime de 1,64
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
stiren pe un reactor cu diametrul de 4,2 m și o producție de 4800 kg/ h s-a rezolvat sistemul de ecuații (4.4) prin metoda Euler și a rezultat o înălțime de 1,64 m pentru stratul de catalizator la o conversie de 48 % a etilbenzenului. Variația conversiei, temperaturii și a căderii de presiune pe înălțimea stratului de catalizator este dată în figura 4.1. Căderea de presiune s-a calculat cu ecuația Ergun (4.5). în care: x
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
sistemul de ecuații (4.4) prin metoda Euler și a rezultat o înălțime de 1,64 m pentru stratul de catalizator la o conversie de 48 % a etilbenzenului. Variația conversiei, temperaturii și a căderii de presiune pe înălțimea stratului de catalizator este dată în figura 4.1. Căderea de presiune s-a calculat cu ecuația Ergun (4.5). în care: x - porozitatea stratului; vf - viteza fictivă a gazului, m/ s dp - diametrul particulelor de catalizator, m x - viscozitatea gazului, Pa.s
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
de presiune pe înălțimea stratului de catalizator este dată în figura 4.1. Căderea de presiune s-a calculat cu ecuația Ergun (4.5). în care: x - porozitatea stratului; vf - viteza fictivă a gazului, m/ s dp - diametrul particulelor de catalizator, m x - viscozitatea gazului, Pa.s xg - densitatea gazului, kg/m3 4.1.2. CĂDEREA DE PRESIUNE PRIN STRATUL DE CATALIZATOR Căderea de presiune prin stratul de catalizator determină un consum de energie mai mare, o deplasare a particulelor din
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
Ergun (4.5). în care: x - porozitatea stratului; vf - viteza fictivă a gazului, m/ s dp - diametrul particulelor de catalizator, m x - viscozitatea gazului, Pa.s xg - densitatea gazului, kg/m3 4.1.2. CĂDEREA DE PRESIUNE PRIN STRATUL DE CATALIZATOR Căderea de presiune prin stratul de catalizator determină un consum de energie mai mare, o deplasare a particulelor din strat și măcinarea acestora. La unele procese se consideră acceptabilă o cădere de presiune de 3 15% din presiunea totală. Pierderile
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
stratului; vf - viteza fictivă a gazului, m/ s dp - diametrul particulelor de catalizator, m x - viscozitatea gazului, Pa.s xg - densitatea gazului, kg/m3 4.1.2. CĂDEREA DE PRESIUNE PRIN STRATUL DE CATALIZATOR Căderea de presiune prin stratul de catalizator determină un consum de energie mai mare, o deplasare a particulelor din strat și măcinarea acestora. La unele procese se consideră acceptabilă o cădere de presiune de 3 15% din presiunea totală. Pierderile mari de presiune determină înfundarea porilor catalizatorului
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
catalizator determină un consum de energie mai mare, o deplasare a particulelor din strat și măcinarea acestora. La unele procese se consideră acceptabilă o cădere de presiune de 3 15% din presiunea totală. Pierderile mari de presiune determină înfundarea porilor catalizatorului cu praf rezultat din măcinare, precum și închiderea golurilor de (4.5) Pierderea de presiune, la curgerea prin stratul de catalizator, se calculează pe baza ecuației lui Poiseuille, pentru curgerea viscoasă, la care se adaugă un termen cinetic bazat pe curgerea
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
se consideră acceptabilă o cădere de presiune de 3 15% din presiunea totală. Pierderile mari de presiune determină înfundarea porilor catalizatorului cu praf rezultat din măcinare, precum și închiderea golurilor de (4.5) Pierderea de presiune, la curgerea prin stratul de catalizator, se calculează pe baza ecuației lui Poiseuille, pentru curgerea viscoasă, la care se adaugă un termen cinetic bazat pe curgerea capilară. Căderea de presiune prin stratul de catalizator se poate calcula cu relația: (4.6) în care: H - înălțimea stratului
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
golurilor de (4.5) Pierderea de presiune, la curgerea prin stratul de catalizator, se calculează pe baza ecuației lui Poiseuille, pentru curgerea viscoasă, la care se adaugă un termen cinetic bazat pe curgerea capilară. Căderea de presiune prin stratul de catalizator se poate calcula cu relația: (4.6) în care: H - înălțimea stratului de catalizator, m dp - diametrul particulelor de catalizator, m vf - viteza fictivă a gazului, m/s - coeficient de frecare. Coeficientul de frecare este funcție de criteriul Reynolds și se
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
calculează pe baza ecuației lui Poiseuille, pentru curgerea viscoasă, la care se adaugă un termen cinetic bazat pe curgerea capilară. Căderea de presiune prin stratul de catalizator se poate calcula cu relația: (4.6) în care: H - înălțimea stratului de catalizator, m dp - diametrul particulelor de catalizator, m vf - viteza fictivă a gazului, m/s - coeficient de frecare. Coeficientul de frecare este funcție de criteriul Reynolds și se calculează cu relația: 14 Re 125 Re 1000 (4.7) în care: (4.8
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
pentru curgerea viscoasă, la care se adaugă un termen cinetic bazat pe curgerea capilară. Căderea de presiune prin stratul de catalizator se poate calcula cu relația: (4.6) în care: H - înălțimea stratului de catalizator, m dp - diametrul particulelor de catalizator, m vf - viteza fictivă a gazului, m/s - coeficient de frecare. Coeficientul de frecare este funcție de criteriul Reynolds și se calculează cu relația: 14 Re 125 Re 1000 (4.7) în care: (4.8) Pentru granule de catalizator sub formă
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]