Acasă | Despre noi | feedback-ul
În aceste dispozitive, catalizatorul este utilizat sub formă de particule cu mărimea cuprinsă între 6 și 0,01 mm (pulverizat).
Sub un anumit regim hidrodinamic, particulele devin suspendate, formând un sistem (fluidizat) cu gaz, capabil să se miște ca un lichid. Utilizarea unui catalizator pulverizat (foarte dispersat) afectează în mod pozitiv cursul transformărilor chimice.
Deplasarea longitudinală a amestecului de reacție în patul fluidizat conduce la o scădere a vitezei de reacție, datorită unei scăderi a forței de antrenare medii a procesului și ca urmare a unei descoperiri într-o parte a fluxului de gaz. Măsura cea mai radicală este procesul de contactare a mai multor straturi de catalizatori succesive în Figura 3.43.
Fig. 3.43. Schema unui reactor cu pat fluidizat cu patru secțiuni
În Fig. 3.44. 3.45. Se prezintă reactorul și circuitele cu pat fluidizat dintr-un catalizator pulverizat. Reactorul este utilizat în procesele de cracare catalitică și dehidrogenare.
Fig. 3.44. Reactorul în pat fluidizat al catalizatorului pulverizat: 1 - carcasă; 2 - secțiune de deformare inelară;
3 - rețea de distribuție; 4 - conducta de admisie;
5 - conducte de catalizator uzate; 6 - separator de ciclon
Gazele de reacție trec prin separatorul de ciclon și sunt evacuate din aparat. Praful se stabilește concentrarea rezultată în apropierea pereților reactorului, intrând în secțiunea inelară între pereții aparatului și o secțiune de suport inelar 2. În partea inferioară a dispozitivului există o îndepărtare a vaporilor de apă adsorbită și catalizator, începând produse finale.
Reactorul și regeneratorul sunt un singur sistem conectat prin conducte, prin care catalizatorul se mișcă într-o stare fluidizată. În același timp, pentru transport, se folosesc perechi de materii prime (alimentarea catalizatorului în reactor) și gaze sau gaze de ardere (alimentate în regenerator). Rezistența hidraulică la șanțuri umplute cu un catalizator reprezintă o protecție sigură împotriva perturbării gazelor de reacție în sistemul de regenerare și invers.
Fig. 3.45. Schema de instalare cu catalizator praf psevoozhizhennym: 1 - reactor; 2 - regenerator; 3 - separator de ciclon; 4 - secțiune de stripare (desorbere);
5 - rețea de distribuție
Reactorii și regeneratorul pot fi localizați paralel unul cu celălalt, adică la același nivel (Figura 3.46). Poate aranjamentul coaxial - regeneratorul de deasupra reactorului (Figura 3.47, 3.48).
Fig. 3.46. Amplasarea reactorului și generatorul la un nivel:
1 - reactor; 2 - cicloane; 3 - regenerator; 4 - secțiuni de stripare
Fig. 3.47. Agregat combinat de reactor-regenerator:
1 - reactor; 2 - secțiune de stripare; 3 - conductă pneumatică de transport; 4 - regenerator; 5 - cicloane
Fig. 3.48. Unitate pentru dehidrogenarea butanului la butilenă într-un pat de catalizator fluidizat: 1 - reactor;
2 - regenerator; 3-riser; 4 - stripper; 5 - duza pentru alimentarea fracțiunii butanice; 6 - rețea de distribuție; - ieșire pentru gazul de reacție; 8 - linia de transport;
9 - conexiune pentru alimentarea cu aer comprimat; 10 - secțiune de stripare; 11, 14 - conexiune pentru alimentarea cu gaz; 12 - conexiune pentru alimentare cu aer; 13 - rețea de distribuție;
15 - conexiune pentru ieșirea gazelor de ardere; 16 - cicloane
În plus, schemele cu un circuit pot fi utilizate atunci când reacția și regenerarea sunt efectuate alternativ în același aparat, adică aparatul îndeplinește rolul unui reactor și al unui regenerator (figura 3.49).
Fig. 3.49. Reactorul dehidrogenării izopentanului în izoamilene într-un pat fluidizat de catalizator: 1 - sticlă; 2 - ramură;
3 - distribuitorul; 4 - sprijin; 5 -korpus; 6 - trapa; 7 - corp al camerei superioare; 8 - sistem de bobine; 9 - gruparea ciclon; 11 - secțiune de laturi; 17 - Linia de alimentare cu catalizator.
Reactorul este un aparat cu pat fluidizat dintr-un catalizator de crom de alumină cu granulație fină, separat prin grătare de secționare orizontală 11 (pentru a reduce efectul amestecării longitudinale). În partea superioară a reactorului există cicloane 9 (pentru separarea prafului de catalizator de gazul de reacție) echipate cu coloane de colectare a prafului; există conducte pentru circularea catalizatorului - între reactor și regenerator, precum și conducte pentru scoaterea gazului de contact și a gazelor de regenerare conectate la cicloane.
Perechi de materii prime care trec prin fitingul B,
contracurent trece stratul de fierbere al catalizatorului. Gazul de contact rezultat intră în cicloane 9 și, după captarea prafului de catalizator, părăsește reactorul. Din cicloane, praful de catalizator este readus în zona de reacție prin intermediul șanțului de praf.
Catalizatorul uzat prin racordul G este transportat la regenerator prin intermediul aerului furnizat.
După regenerarea catalizatorului din partea de jos a regeneratorului pat fluidizat prin conducta de materialul de hidrocarbură de alimentare este transportat prin duza în partea superioară a reactorului cu pat fluidizat.
Reactorul nu are desorbitor (este montat în partea inferioară a regeneratorului).
Avantajele reactoarelor cu pat fluidizat: nu sunt necesare dispozitive speciale pentru transportul catalizatorului în sistemele de regenerare-reactor; elimină inhibarea difuziei interne, care asigură o utilizare mai eficientă a suprafeței interne a catalizatorului; amestecarea eficientă a fazelor solide și gazoase, devine posibilă administrarea separată a componentelor amestecului de reacție în patul catalizator fluidizat (important, dacă un amestec al componentelor de pornire ale explozivilor pe o gamă largă de compoziții); conductivitatea termică ridicată a patului fluidizat face posibilă scăderea temperaturii amestecului de reacție care intră în zona de contact.
Dezavantaje ale reactoarelor cu pat fluidizat: prezența amestecării longitudinale a amestecului de reacție în patul fluidizat (duce la o scădere a vitezei de reacție, o scădere a selectivității procesului); fluxul de gaz poate sări sub formă de bule (ceea ce duce la o scădere a vitezei de reacție); catalizarea abraziunii; transferul catalizatorului prin gaz (sunt necesare dispozitive speciale pentru a separa praful de catalizator de gaz); adsorbția cantităților semnificative de produse de pornire și de sfârșit de către catalizator (prin urmare desorbția trebuie efectuată înainte de regenerarea catalizatorului).
Secționarea dispozitivului reduce efectul dăunător al amestecării longitudinale a gazelor de reacție, îmbunătățește selectivitatea procesului, elimină vibrațiile aparatului (figura 3.50). Plăcile de decupare de tip defect sunt realizate sub formă de foi perforate sau de grătare de țevi.
Fig. 3.50. Grilă tubulară: 1 țeavă; 2 - lacăt
În absența tăvilor de secționare, catalizatorul este introdus împreună cu furajul. Cu această alimentare, gazul reactant acționează mai întâi ca agent de transport și apoi trece un pat al catalizatorului fluidizat de jos în sus. Pentru distribuția uniformă a aburului de-a lungul secțiunii secțiunii de stripare sau a reactivilor, distribuitorii tubulari sunt utilizați de-a lungul secțiunii dispozitivului de contact (figura 3.51).
Fig. 3.51. Supape tubulare: a - cu sursa de gaz inferioară; b - cu alimentare laterală cu gaz (vedere de sus)
În cazul funcționării îndelungate a catalizatorului fără regenerare, se aplică reactoare cu pat de catalizator care nu circulă (Figura 3.52.).
Fig. 3.52. Reactor cu pat fluidizat ne-circulant (cu încărcare constantă a catalizatorului):
1 - schimbător de căldură cu apă; 2 - schimbător de căldură cu gaz;
3 - filtre; 4 - pat de catalizator
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: