Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Реакторы для проведения процессов в гомогенной газовой среде

Реакторы смешения. Перемешивание газов в таких реакторах осу­ществляется за счет конвекции в реакционном объеме или путем принуди­тельной циркуляции с помощью встроенных вентиляторов.

На рисунке 4.3.7 в качестве примера показан адиабатический реактор с кон­векционным перемешиванием для проведения реакций в гомогенной газо­вой фазе, используемый в технологическом процессе термического хлори­рования метана. При пуске реактора в работу перед подачей сырья реакци­онная камера разогревается за счет сжигания метана в горелках 7. Смесь реагентов (метан и хлор) поступает в реактор нагретой до требуемой тем­пературы, обеспечивающей их химическое взаимодействие. Процесс про­текает без наружного теплообмена. Внутренняя насадка 5, аккумулирую­щая теплоту, служит для увеличения динамической устойчивости техноло­гического режима.

Рисунок 4.3.7 – Реактор термического хлорирования метана:

1 и 2 – наружная теплоизоляция; 3 – стальной корпус; 4 – внутренняя футеровка; 5 – теплоаккумулирующая насадка; 6 – керамические кольца; 7 – горелки.

 

Указанный тип реакторов, применяемых для проведения газовых ре­акций при высоких температурах и в агрессивных средах, имеет следую­щие достоинства: отсутствие теплообмена через стенку; надежное обеспе­чение тепловой и коррозионной защиты корпуса; высокую динамическую устойчивость технологического процесса. Недостатки: низкая селек­тивность (протекание нежелатель­ных реакций); недостаточно высо­кая скорость превращения исходно­го сырья; ограниченная возмож­ность регулирования процесса, свя­занная с постоянством состава ис­ходной сырьевой смеси; неравно­мерность температурного поля в объеме реактора. Последние два не­достатка ликвидируются при ис­пользовании систем принудитель­ной циркуляции газовой смеси, но при этом возникают трудности с те­пловой и коррозионной защитой.

Реакторы вытеснения. При­мерами таких реакторов служат трубчатые реакторы для пиролиза и термического крекинга змеевикового типа, аналогичные трубчатым на­гревательным печам. Реактор парофазного пиролиза неф­тепродуктов представляет собой пу­чок длинных труб (длиной 10–12 м) небольшого диаметра (80–120 мм), обогреваемых снаружи топочными газами. Современные пиролизные печи имеют в одном корпу­се 4 – 5 топочных камер, в которых заложено до 16 параллельно работающих змеевиков. Трубы змеевика в за­висимости от места расположения в печи делятся на 4 зоны: предваритель­ного нагрева и испарения сырья, перегрева пара, высокотемпературную конвекционную и радиантную зону. Температура реакционной смеси по мере ее продвижения по трубам постепенно повышается с 200° С до 800–8500 С.

К достоинствам трубчатых реакторов для проведения газофазных ре­акций относятся: интенсивный регулируемый теплообмен через стенку трубы; оптимальный температурный режим; высокая селективность про­цесса при отсутствии продольного перемешивания потока. Недостатки: ог­раниченность температуры процесса жаропрочностью материала труб; большое гидравлическое сопротивление реактора; образование отложений кокса на внутренней поверхности труб, что приводит к ухудшению тепло­обмена, увеличению гидравлического сопротивления, т. е. создаются усло­вия для прогара труб.

 

ВЫВОД ПО ВОПРОСУ:

В промышленности наиболее распространены процессы окисления, хлорирования, гидрохлорирования, гидрирования, полимеризации, поликонденсации, пиролиза, дегидрирования и т.д. Экзотермические и эндотермические процессы в той или иной степени являются пожаровзрывоопасными. Пожарная опасность процессов обусловлена использованием горючих веществ, высокими температурами и т.д.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И САМОПРОВЕРКИ:

1. Контрольные вопросы

2. Для каких целей производят нагревание и охлаждение веществ?

3. Укажите способы нагревания и охлаждения веществ.

4. Укажите основные виды теплоносителей.

5. Укажите основные виды хладоносителей.

6. Какими способами в технике осуществляют подвод тепла к нагревае­мым продуктам?

7. Какими способами в технике осуществляют отвод тепла от охлаждае­мых продуктов?

8. Укажите основные виды теплоиспользующих аппаратов и их назначе­ние.

9. Напишите уравнение теплового баланса для установившегося теплообменного процесса и поясните его.

10. Напишите основное уравнение теплопередачи и поясните его.

11. Напишите уравнение переноса тепла через стенку и поясните его.

12. Что показывает коэффициент теплопроводности и от чего он зависит?

13. Как влияет наличие отложений на стенке на ее теплопроводность?

14. Поясните механизм передачи тепла конвекцией.

15. Напишите уравнение передачи тепла конвекцией и поясните его.

16. От чего зависит количество тепла, переходящего от более нагретого тела к менее нагретому посредством лучеиспускания?

17. Что понимают под температурным напором и от чего он зависит?

18. Какой способ организации движения теплоносителей относительно друг друга наиболее выгоден?

19. Какие достоинства и недостатки имеет горячая вода как теплоноси­тель?

20. Какие достоинства и недостатки имеет насыщенный водяной пар как теплоноситель?

21. Какие достоинства и недостатки имеет горячий воздух как теплоноси­тель?

22. Какие достоинства и недостатки имеют топочные газы как теплоноси­тель?

23. Какие виды высокотемпературных теплоносителей Вы знаете?

24. Какие достоинства и недостатки имеют жидкометаллические высоко­ температурные теплоносители?

25. Какие достоинства и недостатки имеют ионные теплоносители?

26. Какие достоинства и недостатки имеют органические высокотемпературные теплоносители?

27. Для какой цели используются отходящие горячие и холодные продук­ты производства?

28. Какие достоинства и недостатки имеет атмосферный воздух как хладоноситель?

29. Какие достоинства и недостатки имеет вода как хладоноситель?

30. Какие достоинства и недостатки имеют холодильные рассолы и анти­фризы как хладоносители?

31. Поясните сущность процесса нагрева жидкости острым паром.

32. По каким признакам классифицируют теплообменные аппараты?

33. Какие достоинства и недостатки имеет аппарат с рубашкой?

34. Какие достоинства и недостатки имеют змеевиковые теплообменни­ки?

35. Какие достоинства и недостатки имеют теплообменники типа «труба в трубе»?

36. Какие достоинства и недостатки имеют спиральные теплообменники?

37. Как устроен и работает кожухотрубный теплообменник?

38. Какие достоинства и недостатки имеют кожухотрубные теплообмен­ники?

39. Для чего применяются плавающие головки и U–образные трубы в кожухотрубных теплообменниках?

40. Как устроен и работает регенеративный теплообменник?

41. Какие достоинства и недостатки имеет оросительный теплообменник?

42. Какие достоинства и недостатки имеют аппараты воздушного охлаж­дения?

43. Поясните устройство системы нагрева продукта топочными газами,
достоинства и недостатки такой системы.

44. Как устроена и работает трубчатая печь?

45. Какие процессы называются диффузионными?

46. Назовите общие признаки диффузионных процессов.

47. Что такое движущая сила процесса массопередачи?

48. Для чего используются сорбционные процессы?

49. Какие виды сорбционных процессов Вы знаете?

50. Что такое адсорбция?

51. Что такое абсорбция?

52. Что такое хемосорбция?

53. Что такое десорбция?

54. Что понимают под селективностью сорбционного процесса?

55. Каким тепловым эффектом сопровождаются сорбционные процессы?

56. Чем руководствуются при выборе способа разделения газовых сме­сей?

57. Кто впервые ввел термин «активированный уголь»?

58. Для каких целей применяются процессы адсорбции?

59. Что такое адсорбенты и какими свойствами они должны обладать?

60. Назовите основные виды адсорбентов и дайте их краткую характери­стику.

61.?

62. Какие технологические параметры и каким образом влияют на проте­кание процесса адсорбции?

63. Каким образом производят десорбцию поглощенного вещества из ад­сорбента?

64. Укажите основные типы адсорберов.

65. Как устроен и работает вертикальный угольный адсорбер?

66. Как устроен и работает адсорбер с движущимся слоем зернистого ад­сорбента?

67. Для каких целей используются процессы абсорбции?

68. Какие технологические параметры способствуют процессу абсорбции?

69. Как называются аппараты для проведения процессов абсорбции и ка­кие их типы Вы знаете?

70. Как устроен и работает насадочный абсорбер, какие у него достоинст­ва и недостатки?

71. Как устроен и работает тарельчатый абсорбер, какие у него достоин­ства и недостатки?

72. Как устроен и работает скруббер, какие у него достоинства и недостатки?

73. Как производят десорбцию отработанного абсорбента?

74. Как устроена и работает абсорбционно–десорбционная установка?

75. Укажите назначение процессов перегонки и ректификации жидкостей.

76. Поясните сущность простой ректификации.

77. Из каких частей состоит ректификационная колонна?

78. Какие типы ректификационных колонн Вы знаете?

79. Как устроена и работает насадочная ректификационная колонна, ка­кие у нее достоинства и недостатки?

80. Какие типы тарелок Вы знаете?

81. Для каких целей производят сушку веществ и материалов?

82. Что понимают под влагой?

83. Каким образом классифицируют влагу, находящуюся в твердом мате­риале?

84. Укажите формы связи влаги с материалом.

85. Какими способами удаляют влагу из твердого материала?

86. Что такое тепловая сушка и какие виды тепловой сушки Вы знаете?

87. Что понимают под искусственной сушкой?

88. Какие факторы влияют на перемещение влаги в высушиваемом мате­риале?

89. Как классифицируют сушилки по способу подвода тепла?

90. Что такое сушильный агент?

91. Какие достоинства и недостатки присущи конвективному методу сушки?

92. Как устроена и работает туннельная сушилка?

93. Как устроена и работает сушилка КС, какие у нее достоинства и не­достатки?

94. Как устроен и работает вакуум–сушильный шкаф и в каких случаях его используют?

95. Как устроена и работает вальцовая сушилка, какие у нее достоинства и недостатки?

96. Какие типы генераторов инфракрасного излучения Вы знаете?

97. Как устроена и работает ламповая сушилка, какие у нее достоинства и недостатки?

98. Как устроена и работает газовая сушилка, какие у нее достоинства и недостатки?

99. Почему происходит нагрев материала, находящегося в поле токов вы­сокой частоты?

100. Как устроена и работает сушилка ТВЧ?

101. Какие достоинства и недостатки имеет высокочастотный способ суш­ки?

102. Почему происходит сушка древесины при погружении ее в нагретый петролатум?

103. Как устроена и работает петролатумная сушилка?

104. Какие достоинства и недостатки имеет способ сушки материала в петролатуме?

105. Что такое химический реактор?

106. Какие требования предъявляются к химическим реакторам?

107. По каким основным признакам классифицируются реакторы?

108. Как классифицируют реакторы в зависимости от способа организации процесса?

109. Как классифицируют реакторы в зависимости от температурного ре­
жима процесса?

110. Как классифицируют реакторы в зависимости от режима движения
реагентов?

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Вопрос № 3. Аппараты для проведения химических процессов пожаровзрывоопасных производств | Вопрос № 1. Источники информации о производственном процессе
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-11; Просмотров: 1231; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.039 сек.