Реактор периодического действия

Наиболее простой вид имеет математическая модель химического реактора периодического действия. Будем считать, что в реакторе идет единственная реакция превращения вещества X в вещество Y по схеме aX->Y, где а — стехиометрический коэффициент. Предположим, что порядок реакции равен п (часто полагают а = п, см. раздел 1.4.). При периодическом проведении процесса исходный материал с заданной концентрацией с о вещества X загружается в момент времени / = О и находится в реакторе в течение определенного времени до достижения некоторой конечной концентрации вещества X. Уравнение, описывающее процесс изменения концентрации в объеме реактора имеет вид [c.244]

Математическая модель (5.4.3), (5.4.4) реактора периодического действия, строго говоря, не относится к рассматривавшимся во второй главе моделям с входными и выходными параметрами, поскольку в эту модель не входят величины, которые можно произвольно менять с течением времени и которые влияли бы на ход процесса в реакторе. В качестве некоторого аналога входного параметра в данном случае можно рассматривать только константу Сю, которая задается в начальный момент времени. [c.245]

Реактор периодического действия представляет собой простей-щий тип реактора, и задача исследования динамики для него решается сравнительно просто. Для более сложных моделей исчерпывающей информации о динамических свойствах объекта получить уже не удается. Это связано в первую очередь с тем, что дифференциальные уравнения математических моделей химических реакторов являются нелинейными в общем случае. [c.246]

В открытых системах эксергия Е = 0. В закрытых системах, где отсутствует обмен веществом через границы системы, равны нулю эксергии потока вещества и нулевая эксергия. Однако в химических реакторах периодического действия нулевая эксергия при химических превращениях является основной. [c.80]

В зависимости от организации потоков в реакторах различают процессы периодические и непрерывные. Производительность единичного периодического реактора выше производительности непрерывного реактора того же объема, вследствие чего в непрерывных процессах для достижения необходимой степени превращения вещества приходится устанавливать каскад реакторов. Вместе с тем реакторы периодического действия требуют значительных затрат труда и времени на всякого рода вспомогательные операции (загрузку, разгрузку, очистку и др.). При высокой производительности по раствору экономически более выгодными на предприятии становятся реакторы непрерывного действия. [c.77]

В реакторе периодического действия все отдельные стадии процесса протекают последовательно, в разное время (рис. 6.1.1, 6). Характер изменения концентраций реагирующих веществ одинаков во всех точках реакционного объема, но различен во времени для одной и той же точки объема. [c.614]

На первом этапе развития каталитический крекинг был представлен установками с неподвижным слоем катализатора и реакторами периодического действия. Эти установки были очень сложны по конструкции, а работа их характеризовалась длительными простоями во время смены катализатора. В настоящее время получили щирокое распространение два типа установок [c.203]

Процесс получения двуокиси хлора по способу Холста осуществляют при 30—35° С в реакторе периодического действия. Перед подачей в реактор серную кислоту разбавляют водой до концентрации (350—450 г/л) и охлаждают до / 40°С. [c.270]

Синтез может проходить в реакторе периодического действия или в каскаде реакторов с дистилляционными колоннами непрерывного действия [70, 103]. Выделяющиеся при синтезе пары воды, растворителя в виде азеотропной смеси проходят дистилляционную колонну, холодильник, конденсатор. Конденсат разделяется во флорентийском сосуде на водный и органический слои. Водный слой выводят из зоны реакции, а органический возвращают на синтез [70, 101, 102]. [c.212]

РЕАКТОРЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ [c.429]

Для реактора периодического действия с идеальным перемешиванием температура и концентрации реагентов изменяются во времени так же, как они изменяются ио длине идеального трубчатого реактора (идеальное вытеснение, отсутствие аксиальной диффузии). Поэтому кривые на рнс. 15-5 и 15-6 могут быть использованы для определения условий безопасной работы реактора периодического действия. [c.429]

После того как рассмотрены условия обеспечения удовлетворительного качества регулирования температуры реактора, можно приступить к изучению регулирования состава реагентов или конверсии. Следующие суждения будут касаться главным образом непрерывных реакторов смещения реакторы периодического действия рассмотрены в разделе о процессах с запаздыванием, гл. 9. В большинстве реакторов концентрация продуктов автоматически не регулируется, но поддерживается приблизительно постоянной вследствие регулирования температуры реактора, расхода реагентов, а также постоянства времени пребывания в реакторе. Часто не имеет смысла поддерживать конверсию на заданном уровне, так как обычно желательно обеспечить максимально возможную конверсию. [c.439]

Печные газы обжиговых печей, содержащие углекислый газ от сгорания топлива, вместе с углекислым газом, полученным при диссоциации известняка, отсасываются вентилятором в отделение углекислого газа. Углекислотная установка состоит из охлаждающей башни, промывной башни, абсорбера углекислоты, десорбера углекислоты и газгольдера. Абсорбция производится раствором моноэтаноламина. Из газгольдера углекислый газ компрессором под избыточным давлением 1—1,5 ат нагнетается в отделение карбонизации рапной окиси магния, состоящее из трех вертикальных цилиндрических реакторов периодического действия и оборудованное лопастными мешалками. [c.39]

Сравнение реакторов периодического и непрерывного действия показывает одно различие между ними. В реакторе периодическом концентрация целевого компонента изменяется от начальной до конечной, тогда как [c.614]

Рациональная модель периодически действующего реактора с излучающим факелом представляет собой замкнутую систему, состоящую из двух твердых изотермических тел и изотермической излучающей газовой среды. В отдельных случаях эта модель сводится к частной системе изотермическая замкнутая поверхность — изотермическая газовая среда. [c.62]

Равновесные составы получены в соответствии с упрощением системы одновременно протекающих реакций и заменой ее системой последовательных реакций (метод суперпозиции) [142]. Принято, что каждая реакция в реагирующей системе протекает так, как если бы имелся ряд включенных последовательно идеальных равновесных рё-акторов периодического действия. Причем продукты реакции предыдущего равновесного реактора являются реагентами для следующего. Все компоненты, не участвующие в данной реакции, принимаются в данном реакторе инертными. После завершения всех реакций полученные в последнем реакторе продукты подаются на вход первого реактора и последовательность реакций повторяется. Равновесие считалось полным, когда конечные составы продуктов в двух последовательных циклах были практически одинаковы. Проведены расчеты для системы 42 реакций между 40 химическими реагентами. Превращение серы предполагалось по реакциям [c.21]

Установка периодического действия должна иметь параллельную линию реакторов и выходных емкостей с поочередным включением для заполнения и реакции одной линии при отключении [c.172]

Непрерывного действия (ванны смешения и обезвреживания, отстойники) Периодического действия резервуары-накопители резервуары-реакторы резервуары-отстойники [c.242]

На некоторых заводах очистка эмульсионных сточных вод производится в особых реакторах конусного типа периодического действия. Процесс очистки длится около суток. Эмульсия заливается в реактор, затем сюда подаются серная кислота, пар для подогрева и сжатый воздух (для барботажа). Продукты разложения эмульсии всплывают на поверхность. Через сутки из реактора удаляются слой разложившейся эмульсии и осветленная вода, содержащая остаточное количество масел в количестве до 400— 800 мг/л. [c.87]

При обработке хромсодержащих сточных вод на установках периодического действия рекомендуется использовать два реактора, причем полезный объем каждого из реакторов следует при- [c.690]

Нейтрализация сточных вод производится на установках непрерывного или периодического действия. В состав нейтрали-зационной установки входят усреднитель, реакционная камера (реактор), резервуары для приготовления и хранения рабочих растворов реагентов, дозировочные устройства, приборы для управления и контроля процессов очистки сточных вод, отстойник для осветления обработанной воды, узел обезвоживания образующихся осадков. [c.692]

Оборудование. Технологическая схема очистки может быть периодического или непрерывного действия. При очистке по схеме периодического действия сточная вода поступает в усреднитель (накопитель), откуда подается в реактор с непрерывным перемешиванием, который оборудован приборами автоматического регулирования подачи реагентов до требуемой pH среды. После обезвреживания сточные воды подводятся на очистительные сооружения для нейтрализации и отстаивания. [c.214]

Кроме известного отравляющего эффекта ксенона-135 в тепловых реакторах с достаточно высоким потоком нейтронов [30] существует возможность возникновения локальных осцилляций мощности в больших реакторах, вызванных действием ксенона-135. Поток нейтронов (или тепловыделение) может в этом случае меняться периодически в пространстве и во времени. Метод разложения по собственным функциям обеспечивает тогда удобный подход к изучению динамики ксеноновых колебаний мощности. [c.437]

Концентрирование раствора испарением и его разложение проводят в обогреваемых газом стальных котлах периодического действия [47]. Емкость котлов 0,15—0,19 ж . Применение малых емкостей более эффективно. Термическую диссоциацию нитрата уранила осуществляют и непрерывными методами путем использования техники кипящего слоя, обжига в распыленном состоянии в барабане или в лотковом реакторе с перемешиванием [41, 47, 48]. [c.18]

Уменьшение низкотемпературной пластичности носит название отпускной хрупкости. Наиболее часто она наблюдается у Сг, Ni, Мо" сталей, используемых для роторов турбин, и Мп, Мо сталей, используемых для корпуса легководных реакторов. Проявляется она в уменьшении ударной вязкости или увеличении температуры хрупкого перехода. Это связано с миграцией определенных элементов, которые занимают соседствующее положение в периодической системе, к границам зерен и проявляется в виде интер-кристаллитного излома. Миграция наблюдается для большинства легирующих элементов, включая углерод, кремний, никель и марганец, но не отмечена для молибдена. Примесные элементы при температуре отпуска находятся в твердом растворе и выделяются по границам зерен при температуре 500° С. Поэтому хрупкости можно избежать при быстром охлаждении стали с температуры отпуска, но это может привести для массивных изделий к появлению высоких, превышающих предел текучести, внутренних напряжений, действие которых может быть более отрицательным, чем сама отпускная хрупкость. Технология ступенчатого охлаждения от температуры отпуска при удачно выбранной температуре ступенек позволяет избежать отпускной хрупкости и в то же время не привести к появлению больших внутренних напряжений. Отпускная хрупкость может быть сведена к минимуму при снижении содержания примесей от 0,01 до 0,001% за счет тщательного выбора скрапа и шлака, а также при использовании очень чистого, например электролитического, железа. Дальнейшее улучшение может быть достигнуто в результате удаления кремния, т. е. при использовании вакуумного раскисления. Трудно расположить элементы в порядке усиления их влияния на отпускную хрупкость, так как некоторые из них используются редко или в таких малых количествах, что их влияние трудно учесть. Проведенные в последние годы исследования позволили получить стали для больших роторов, температура хрупкого перехода которых снижена со 100° до 0°С. [c.53]

Виды эксергии. Эксергия делится на два основных вида, а именно эксергия видов энергии, не характеризуемых энтропией, для которых она равна самой энергии е = Э (механическая, электрическая и др.), и эксергия видов энергии, характеризуемых энтропией е Э (внутренняя энергия, энергия излучения, термомеханическая, нулевая). Эксергия последних видов энергии подразделяется на эксергию вещества в замкнутом объеме, эксергию потока вещества и эксергию потока энергии. Эксергия вещества в замкнутом объеме состоит из термомеханической (физической), нулевой (химической — в реакторах периодического действия) и излучения. Эксергия потока вещества состоит из термомеханической и нулевой. Эксергия потока энергии состоит из эксергин теплового потока и эксергии излучения. [c.73]

На рис. 44, б показан реактор периодического действия, который представляет собой полусферический резервуар со сборной плоской стальной крышкой, футерованной листовым фторопластом. Снизу к крышке специальными болтами прикреплен фторопластовый цилиндр с перфорированным днищем. [c.114]

В ЭНИНе имени Г. М. Кржижановского выполнены экспериментальные исследования пиролиза мазута в контактном реакторе периодического действия. [c.146]

Основными аппаратами в производстве уксусной кислоты, получаемой из древесноуксусного порошка, являются реакторы периодического или непрерывного действия. Реактор периодического действия состоит из чугунного корпуса с чугунной крышкой, защищенной кислотоупорными плитками. Аппарат снабжен паровой рубашкой и чугунной мешалкой рамочного типа, вращающейся со скоростью 4 об/мин. В нижней части и с боков мешалки укреплены скребки, предназначенные для очистки дна и стенок реактора от окшары (отход производства, состоящий из гипса, древесноуксусного порошка, смолы, кислот и других неиспользуемых веществ). [c.59]

В результате проведенных мероприятий Дмитриевский за-вощ в 19531, г. сэкофмиУ только на материалах и зарплате при ремонте крышек реакторов периодического действия около 12 тыс. руб. [c.60]

Имеется реактор периодического действия диаметром 1,8 и высотой 3 м. Температура регулируется изменением количества воды, циркулирующей в водяной рубашке реактора. Общий коэффициент теплопередачи равен 180 ккал/м Ч ° С время пребывания воды в рубашке составляет 2 мин. Пренебрегая тепловой емкостью стенки и изменением теплосодержания при изменении температуры, определите эффективные постоянные вре.мени системы. Какова будет ошибка, если пренебречь взаимодействием элементов системы [c.85]

Понятие критической разности температур было введено Вильсоном [Л. 2] для реактора с насадкой, но оно может быть использовано также для реактора с мещалкой, трубчатого реактора, реакторов периодического действия, резервуаров-хранилищ и отдельных зерен катализаторов в насадке [Л. 3—6]. Если повышение температуры в реакторе по сравнению с температурой рубашки больще, чем ЯТ 1Е, то возможны нарушения [c.410]

Реакторы. Для конверсии NaNOs и КС1 и упаривания первичных маточников и промывных вод применяются одноступенчатые выпарные аппараты или специальные реакторы периодического действия. Выпарные аппараты имеют простейшую конструкцию (греющая камера — трубчатка с поверхностью теплообмена около 160 м , испарительная часть с полым объемом, циркуляционная труба, расположенная в центре). Высота таких аппаратов 8,5 м, диаметр 2,5 м. Иногда применяют вертикальные выпарные аппараты с коническим днищем и медной трубчаткой (поверхность теплообмена 150 л ) высота аппаратов 6,5 л, диаметр 2,5 л. [c.177]

Специальный реактор периодического действия (рис. П-40) представляет собой цилиндрический вертикальный сосуд с коническим днищем и крышкой, снабженной сепаратором. Внутри реактора расположены змеевики, по которьш подается пар для подогрева и частичного упаривания реакционной массы. Для предотвращения забивки нижней части реактора осадком Na l, а также для ускорения реакции в аппарат подаются небольшие количества сжатого воздуха (давление 3 ат) и острого пара (давление 5 ат). [c.177]

Конструкции твердотельных реакторов. Для проведения простого твердофазного синтеза и большинства СВС-процессов применяют камерные печи периодического действия, туннельные и вращающиеся печи непрерывного действия. В качестве нагревательных элементов используются металлические сплавы высокого сопротивления, карбид-кремниевые, дисилицидмолибденовые и др. нагреватели. [c.631]

Так как сила тока пассивации стали в пульпе, не содержащей нонов хлора, невелика, поверхность реактора пассивировали с использованием регулятора потенциала периодического действия РППД-5 [4]. Для обеспечения пуска анодной защиты 17-го реактора на время пуска и несколько часов после его осуществления хлористый калий подавали в 18-й реактор. Потенциал достигал заданного значения в течение нескольких минут. После того, как сила защитного тока достигала стабильного значения, в реактор подавали хлористый калий. Для анодной защиты реакторов использовали систему Донец-12 , обеспечивающую контроль и автоматическое регулирование защитного потенциала одновременно на восьми реакторах. Силу тока в цепи каждого защищаемого реактора контролировали амперметром. При равномерной подаче хлористого калия система [c.164]

Для расчета характеристик рациональной модели реактора непрерывного действия используется так называемая одноразмерная схема лучистого теплообмена. По этой схеме показатели теплообмена в заданном поперечном сечении реактора определяются из расчета идентичной по геометрическим характеристикам модели периодического действия с однородными по обьему параметрами, имеющими [c.62]

Полученная описанным непрерывным способом техническая уксусная кислота далее подвергается химической очистке в аппарате периодического действия. Очистка достигается путем обработки технической кислоты перманганатом калия, причем уксусная-кислота освобождается от примесей окисляемых веществ. Очистка производится в реакторе с мешалкой, изготовленном из стали Х17Н13М2Т. Обработанная кислота при помощи центробежного насоса ХНЗ-6/30, выполненного из кислотоупорного высокохромистого чугуна, перекачивается в куб ректификационной колонны. Куб, обогревающий его змеевик, а также сама колонна насадочного типа изготовлены из стали Х17Н13М2Т. Пары уксусной кислоты конденсируются и охлаждаются в дефлегматоре и холодильнике — кожухотрубных аппаратах с трубками и трубными досками из стали Х17Н13М2Т. Первая фракция с температурой кипения 120°С собирается в алюминиевый сборник с подогревателем из алюминиевых труб, откуда она подается в реактор на повторную химическую очистку. Охлажденная уксусная кислота 2-го сорта (П фракция) и 1-го сорта (П1 фракция) собирается в другие алюминиевые сборники, откуда самотеком поступает по алюминиевому кислото-проводу на склад готовой продукции. Товарная уксусная кислота, хранится и транспортируется в сварных алюминиевых цистернах большой емкости. [c.57]

Срок службы змеевиковых холодильников из стали Х18Н10Т в реакторах хлорирования периодического действия не превышает 4 месяцев, так как в аппарат вследствие нарушения герметичности уплотнений в местах ввода змеевиков в хлоратор проникает вода. [c.43]

Первым шагом при проектировании системы управления химическим реактором является изучение его температурной устойчивости. Основные особенности анализа устойчивости одинаковы для всех экзотермических реакций независимо от того, проходят ли они в реакторах непрерывного или периодического действия. В некоторых случаях, особенно при использовании реакторов с насадкой, реактор цроектируется таким образом, чтобы он и без системы автоматического регулирования был устойчив при отклонениях температуры от заданного значения. Для большинства реакторов с мешалкой система автоматического регулирования должна обеспечить более быстрый переходный процесс или управление работой реактора в неустойчивой точке. В том случае, когда системы автоматического регулирования недостаточно, чтобы стабилизировать быстро изменяющуюся температуру, применяется система автоматической аварийной блокировки, которая позволяет остановить реакцию путем выключения подачи сырья в реактор или выведения катализатора. [c.406]

На установках периодического действия на 1-м этапе хромсодержащие сточные воды поступают в усреднитель-накопитель, а затем в реактор, куда после доведения pH до 2,5—3,0 подается 10 %-ный раствор реагента-восстановителя. Рекомендуется применять схему двухреакторной установки. После обезвреживания стоки подают на общую установку нейтрализации для осаждения Ст(ОН)з (2-й этап). [c.218]

Рассмотрим другой важный случай — большое число однотипных и практически независимых агрегатов, функционирующих в рамках единого производства (цеха). Примером может служить цех плавильных печей в металлургии. По существу ситуация аналогична предыдущей — локальные системы регулирования совместно с челове-ком-оператором способны самостоятельно обеспечить, работу агрегатов. Поэтому выход из строя центральной большой вычислительной машины не влечет за собой остановку производства или перебой в нем. Однако сам машина вносит весьма полезный элемент строгого контроля и управления, задавая уставки низовых систем. В частности, машина может задавать автоматически программы плавок здесь это очень важно, так как, в отличие от стационарного объекта — химического реактора, плавильная печь — объект с нестационарным процессом, аппарат периодического действия с ясно различимыми фазами технологического цикла. [c.143]

Создание и применение в промышленности специаль ных реакторов, обеспечивающих принудительный проти воток металла и шлака, позволят добиться независимости производительности агрегатов периодического действия от качества сырья (чугуна) и выплавляемой стали. Для этого потребуется проведение предварительного рафинирования чугуна в специальных реакторах для глубокого удаления фосфора и серы, чтобы в сталеплавильных агрегатах можно было ограничиться одношлаковым (моношлаковым) режимом, определяемым не параметрами процессов дефосфорации и десульфурации металла, а другими параметрами плавки (стойкостью футеровки и т. д.). [c.120]

Обычно выбор материалов для контура водо-водяных реакторов, которые работают при максимальной температуре 300° С, делают между углеродистыми и низколегированными сталями или аустенитными нержавеющими сталями. Скорость коррозии этих материалов низкая для нержавеющей стали при оптимальных условиях она составляет 0,5 г/м в месяц или 0,0007 мм в год, в то время как для углеродистых и низколегированных сталей 1,5—3 г/м в месяц или 0,0023—0,005 мм в год. Поэтому нет особой необходимости уменьшать возникающие напряжения или улучшать герметичность в хорошо контролируемых системах. Однако значительные проблемы связаны с продуктами коррозии, которые циркулируют через реакторную систему и высаживаются на поверхность металла или вымываются с нее непрерывно или периодически в зависимости от условий работы. Эти продукты коррозии обычно присутствуют в виде изолированных частиц диаметром <1 мкм и представляют собой шпинель типа R3O4, где R — железо, никель и хром. Скорость накопления продуктов коррозии в больших реакторах может достигать 10 0 г/сут. Они могут выпадать в осадок в зонах, где нет движения теплоносителя или действуют большие градиенты давления и высокие скорости теплопереноса, и собираться на поверхности тепловыделяющих элементов, где они активируются. Осажденное вещество воздействует на активацию, гидравлику, теплоперенос и реактивность. Наиболее значительный эффект состоит в том, что они могут после облучения в активной зоне высаживаться на участках, которые плохо защищены от радиации или которые имеют лишь временную защиту и поэтому могут представлять опасность для обслуживающего персонала. Активации подвергается большинство элементов, входящих в состав стали. Но для реактора с длительным сроком службы наибольшую опасность представляет нуклид Со из-за большого периода полураспада и высокой у-ак-тивности. Поэтому необходимо уменьшатд количество продуктов коррозии и связанную с ней радиоактивность, сохраняя низкую скорость коррозии. Важно также при изготовлении контура реактора использовать материалы с минимальным содержанием кобальта. Стеллиты, которые содержат значительное количество кобальта, не должны контактировать с теплоносителем. Другие сплавы надо выбирать с учетом минимального содержания кобальта. Это особенно относится к никелевым рудам, обычно содержащим кобальт, который не всегда удается полностью удалить в процессе экстракции. Различные условия работы реакторов PWR и BWR требуют различных методов контроля коррозионных процессов. [c.151]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...