4,224 matches
-
cu catalizator este frecvent cuprinsă între 2÷4 m. Acest lucru conduce la folosirea unor reactoare cu un număr foarte mare de țevi atunci când se realizează capacități de producție mari. Dacă țevile sunt dispuse pe hexagoane atunci diametrul interior al reactorului se calculează cu ecuația: (4.17) în care: b - numărul țevilor pe diagonala hexagonului; t - pasul, distanța dintre centrele a două țevi vecine de pe diagonala hexagonului; pasul se admite (1,2 1,5)·dext; e - distanța de la ultima țeavă la
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
diagonala hexagonului; pasul se admite (1,2 1,5)·dext; e - distanța de la ultima țeavă la manta; se admite 10÷15 mm. Numărul de țevi de pe diagonala hexagonului este dat în tabelul 4.4, funcție de numărul total de țevi din reactor. Înălțimea reactorului se calculează cu relația: ch2h H (4.18) în care: h - înălțimea țevilor, m hc - înălțimea capacului, m ( ecuația 3.19 ). 4.2.2.VERIFICAREA SUPRAFEȚEI DE TRANSFER DE CĂLDURĂ Acest calcul se face cu scopul de a
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
pasul se admite (1,2 1,5)·dext; e - distanța de la ultima țeavă la manta; se admite 10÷15 mm. Numărul de țevi de pe diagonala hexagonului este dat în tabelul 4.4, funcție de numărul total de țevi din reactor. Înălțimea reactorului se calculează cu relația: ch2h H (4.18) în care: h - înălțimea țevilor, m hc - înălțimea capacului, m ( ecuația 3.19 ). 4.2.2.VERIFICAREA SUPRAFEȚEI DE TRANSFER DE CĂLDURĂ Acest calcul se face cu scopul de a constata dacă
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
ecuația: (4.24) în care: d - diametrul țevilor pe care are loc condensarea, m n - numărul de țevi pe care condensează vaporii; Mm - debitul masic de vapori care condensează, kg/ s. Restul notațiilor corespund celor din ecuația (3.64). În reactoarele catalitice tip schimbător de căldură, în care au loc reacții exoterme, se folosește condensul ca agent termic. Acesta preia căldura latentă de vaporizare și trece în stare de vapori. Coeficientul individual de transfer de Reactoare în industria chimică organică 151
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
din ecuația (3.64). În reactoarele catalitice tip schimbător de căldură, în care au loc reacții exoterme, se folosește condensul ca agent termic. Acesta preia căldura latentă de vaporizare și trece în stare de vapori. Coeficientul individual de transfer de Reactoare în industria chimică organică 151 căldură la fierberea cu bule, când încărcarea termică specifică q este mai mică decât cea critică, qcr., se calculează cu ecuația: (4.25) în care: b - coeficient adimensional, care depinde de raportul dintre densitățile lichidului
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
factor geometric de corecție, cu valori subunitare x. Ecuația (4.34) se folosește și în cazul când fluidul realizează mai multe treceri prin aparat. În final se compară suprafața reală de transfer de căldură cu suprafața calculată. 4.3. PROIECTAREA REACTOARELOR CATALITICE CU CATALIZATOR ÎN STRAT FLUIDIZAT Reactorul cu catalizator în strat fluidizat are o construcție relativ simplă, fig.4 .4. Se prezintă sub forma unei coloane verticale, prevăzută în interior cu distribuitor pentru faza gazoasă, ciclon sau baterie de cicloane
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
x. Ecuația (4.34) se folosește și în cazul când fluidul realizează mai multe treceri prin aparat. În final se compară suprafața reală de transfer de căldură cu suprafața calculată. 4.3. PROIECTAREA REACTOARELOR CATALITICE CU CATALIZATOR ÎN STRAT FLUIDIZAT Reactorul cu catalizator în strat fluidizat are o construcție relativ simplă, fig.4 .4. Se prezintă sub forma unei coloane verticale, prevăzută în interior cu distribuitor pentru faza gazoasă, ciclon sau baterie de cicloane, suprafețe pentru transferul de căldură, dispozitive de
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
menține în stare fluidizată granulele de catalizator. Catalizatorul folosit trebuie să fie rezistent la măcinare și să poată fi ușor fluidizat. Pentru recuperarea catalizatorului antrenat de curentul de gaz sunt prevăzute cicloane sau baterii de cicloane montate în interiorul sau exteriorul reactorului. Avantajele stratului fluidizat sunt:amestecarea intensă a fazelor, ceea ce determină viteze mari ale proceselor de transfer; - valori mari ale coeficienților de transfer de căldură ceea ce face posibilă funcționarea reactorului în condiții izoterme; - valori mari ale coeficienților de transfer de căldură
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
sunt prevăzute cicloane sau baterii de cicloane montate în interiorul sau exteriorul reactorului. Avantajele stratului fluidizat sunt:amestecarea intensă a fazelor, ceea ce determină viteze mari ale proceselor de transfer; - valori mari ale coeficienților de transfer de căldură ceea ce face posibilă funcționarea reactorului în condiții izoterme; - valori mari ale coeficienților de transfer de căldură între fluid și suprafețele imersate ( între 200 și 700 W/ m2K ), ceea ce determină folosirea unor suprafețe mici de transfer de căldură;posibilitatea folosirii particulelor solide de dimensiuni mici, ceea ce
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
unor suprafețe mici de transfer de căldură;posibilitatea folosirii particulelor solide de dimensiuni mici, ceea ce conduce la suprafețe specifice mari de contact între faze; - posibilitatea înlocuirii continue a catalizatorului atunci când procesul este însoțit de o dezactivare intensă a acestuia. Dezavantajele reactoarelor cu catalizator în strat fluidizat sunt: antrenarea unei mari cantități de solid, ceea ce implică instalații costisitoare pentru separarea acestora; măcinarea și prăfuirea catalizatorului; distribuția neliniară a timpului de contact. Dificultatea principală care intervine în calculul de proiectare al reactoarelor cu
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
Dezavantajele reactoarelor cu catalizator în strat fluidizat sunt: antrenarea unei mari cantități de solid, ceea ce implică instalații costisitoare pentru separarea acestora; măcinarea și prăfuirea catalizatorului; distribuția neliniară a timpului de contact. Dificultatea principală care intervine în calculul de proiectare al reactoarelor cu catalizatorul în strat fluidizat o constituie caracterizarea hidrodinamicii celor două faze, dependentă de dimensiunile reactorului. Din această cauză cercetarea trebuie să se facă pe instalații pilot de dimensiuni cât mai apropiate de cea industrială. În general, se recomandă folosirea
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
instalații costisitoare pentru separarea acestora; măcinarea și prăfuirea catalizatorului; distribuția neliniară a timpului de contact. Dificultatea principală care intervine în calculul de proiectare al reactoarelor cu catalizatorul în strat fluidizat o constituie caracterizarea hidrodinamicii celor două faze, dependentă de dimensiunile reactorului. Din această cauză cercetarea trebuie să se facă pe instalații pilot de dimensiuni cât mai apropiate de cea industrială. În general, se recomandă folosirea reactoarelor în strat fluidizat în următoarele cazuri: x este necesar un transfer important de căldură între
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
cu catalizatorul în strat fluidizat o constituie caracterizarea hidrodinamicii celor două faze, dependentă de dimensiunile reactorului. Din această cauză cercetarea trebuie să se facă pe instalații pilot de dimensiuni cât mai apropiate de cea industrială. În general, se recomandă folosirea reactoarelor în strat fluidizat în următoarele cazuri: x este necesar un transfer important de căldură între amestecul de reacție și agentul termic; x are loc o dezactivare semnificativă a catalizatorului; x trebuie să se mențină temperatura de lucru în limite restrânse
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
este necesar un transfer important de căldură între amestecul de reacție și agentul termic; x are loc o dezactivare semnificativă a catalizatorului; x trebuie să se mențină temperatura de lucru în limite restrânse; x reacțiile care au loc sunt rapide. Reactoarele cu catalizator în strat fluidizat sunt frecvent folosite în industria organică: cracarea catalitică a hidrocarburilor, reacții de oxidare a hidrocarburilor (obținerea anhidridei ftalice, maleice, etilenoxidului), obținerea monomerilor vinilici ( acetat de vinil ), sinteza acrilonitrilului etc. 4.3.1. DETERMINAREA DIAMETRULUI REACTORULUI
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
Reactoarele cu catalizator în strat fluidizat sunt frecvent folosite în industria organică: cracarea catalitică a hidrocarburilor, reacții de oxidare a hidrocarburilor (obținerea anhidridei ftalice, maleice, etilenoxidului), obținerea monomerilor vinilici ( acetat de vinil ), sinteza acrilonitrilului etc. 4.3.1. DETERMINAREA DIAMETRULUI REACTORULUI Diametrul reactorului se calculează din ecuația debitului mediu de gaz care circulă prin reactor: (4.35) în care: Mv - debitul mediu de gaz calculat pentru condițiile de lucru, m3/s vf - viteza de fluidizare, raportată la secțiunea stratului, m/s
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
catalizator în strat fluidizat sunt frecvent folosite în industria organică: cracarea catalitică a hidrocarburilor, reacții de oxidare a hidrocarburilor (obținerea anhidridei ftalice, maleice, etilenoxidului), obținerea monomerilor vinilici ( acetat de vinil ), sinteza acrilonitrilului etc. 4.3.1. DETERMINAREA DIAMETRULUI REACTORULUI Diametrul reactorului se calculează din ecuația debitului mediu de gaz care circulă prin reactor: (4.35) în care: Mv - debitul mediu de gaz calculat pentru condițiile de lucru, m3/s vf - viteza de fluidizare, raportată la secțiunea stratului, m/s Debitul mediu
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
a hidrocarburilor, reacții de oxidare a hidrocarburilor (obținerea anhidridei ftalice, maleice, etilenoxidului), obținerea monomerilor vinilici ( acetat de vinil ), sinteza acrilonitrilului etc. 4.3.1. DETERMINAREA DIAMETRULUI REACTORULUI Diametrul reactorului se calculează din ecuația debitului mediu de gaz care circulă prin reactor: (4.35) în care: Mv - debitul mediu de gaz calculat pentru condițiile de lucru, m3/s vf - viteza de fluidizare, raportată la secțiunea stratului, m/s Debitul mediu de gaz se obține din bilanțul de materiale. Viteza de fluidizare are
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
vf - viteza de fluidizare, raportată la secțiunea stratului, m/s Debitul mediu de gaz se obține din bilanțul de materiale. Viteza de fluidizare are valori cuprinse între viteza minimă de fluidizare, vmf, și viteza de antrenare a particulelor solide din reactor, vt, numită și viteză terminală. 4.3.1.1. Viteza minimă de fluidizare Viteza minimă de fluidizare poate fi determinată experimental sau analitic. Pe baza datelor experimentale se trasează graficul de variație a căderii de presiune prin stratul de catalizator
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
1.2. Viteza terminală Viteza terminală reprezintă viteza maximă de fluidizare care limitează domeniul de existență a stratului fluidizat. Pentru valori ale fazei gazoase mai mari decât viteza terminală se trece în domeniul transportului pneumatic, respectiv antrenarea particulelor solide din reactor. Viteza de antrenare a particulelor din stratul fluidizat se poate calcula din ecuația criterială: (4.49) Criteriul Arhimede se calculează cu ecuația (4.41). Pentru particule de formă sferică, viteza terminală se poate calcula și cu ecuațiile: (4.50) x
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
terminală se poate calcula și cu ecuațiile: (4.50) x pentru (4.51) x pentru Ar 84000 (4.52) Viteza de fluidizare poate fi luată ca un multiplu al vitezei minime de fluidizare: (4.53) 4.3.2. DETERMINAREA ÎNĂLȚIMII REACTORULUI Înălțimea reactorului cu catalizator în strat fluidizat se calculează cu ecuația: (4.54) în care: Hcil. - înălțimea părții cilindrice a reactorului, m hc - înălțimea capacului, m hf - înălțimea fundului, m. Înălțimea capacului elipsoidal se calculează cu ecuația (3.19). În
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
poate calcula și cu ecuațiile: (4.50) x pentru (4.51) x pentru Ar 84000 (4.52) Viteza de fluidizare poate fi luată ca un multiplu al vitezei minime de fluidizare: (4.53) 4.3.2. DETERMINAREA ÎNĂLȚIMII REACTORULUI Înălțimea reactorului cu catalizator în strat fluidizat se calculează cu ecuația: (4.54) în care: Hcil. - înălțimea părții cilindrice a reactorului, m hc - înălțimea capacului, m hf - înălțimea fundului, m. Înălțimea capacului elipsoidal se calculează cu ecuația (3.19). În general fundul
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
fluidizare poate fi luată ca un multiplu al vitezei minime de fluidizare: (4.53) 4.3.2. DETERMINAREA ÎNĂLȚIMII REACTORULUI Înălțimea reactorului cu catalizator în strat fluidizat se calculează cu ecuația: (4.54) în care: Hcil. - înălțimea părții cilindrice a reactorului, m hc - înălțimea capacului, m hf - înălțimea fundului, m. Înălțimea capacului elipsoidal se calculează cu ecuația (3.19). În general fundul reactorului este de formă tronconică pentru a asigura o distribuție uniformă a reactanților pe secțiunea reactorului. Înălțimea părții cilindrice
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
cu catalizator în strat fluidizat se calculează cu ecuația: (4.54) în care: Hcil. - înălțimea părții cilindrice a reactorului, m hc - înălțimea capacului, m hf - înălțimea fundului, m. Înălțimea capacului elipsoidal se calculează cu ecuația (3.19). În general fundul reactorului este de formă tronconică pentru a asigura o distribuție uniformă a reactanților pe secțiunea reactorului. Înălțimea părții cilindrice a reactorului se admite de 3 până la de 6 ori înălțimea stratului fluidizat. Înălțimea stratului fluidizat se calculează din volumul stratului fluidizat
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
părții cilindrice a reactorului, m hc - înălțimea capacului, m hf - înălțimea fundului, m. Înălțimea capacului elipsoidal se calculează cu ecuația (3.19). În general fundul reactorului este de formă tronconică pentru a asigura o distribuție uniformă a reactanților pe secțiunea reactorului. Înălțimea părții cilindrice a reactorului se admite de 3 până la de 6 ori înălțimea stratului fluidizat. Înălțimea stratului fluidizat se calculează din volumul stratului fluidizat. Inițial se determină volumul de catalizator pe baza timpului de contact, a vitezei volumice sau
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
hc - înălțimea capacului, m hf - înălțimea fundului, m. Înălțimea capacului elipsoidal se calculează cu ecuația (3.19). În general fundul reactorului este de formă tronconică pentru a asigura o distribuție uniformă a reactanților pe secțiunea reactorului. Înălțimea părții cilindrice a reactorului se admite de 3 până la de 6 ori înălțimea stratului fluidizat. Înălțimea stratului fluidizat se calculează din volumul stratului fluidizat. Inițial se determină volumul de catalizator pe baza timpului de contact, a vitezei volumice sau din sarcina specifică a catalizatorului
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]