Пожарная безопасность агропромышленного комплекса - Part 4
Емкостные реакторы находят широкое применение для проведения периодических и непрерывных химических процессов. Реактор емкостного типа состоит из корпуса, мешалки с приводом и теплообменным устройством. Для выравнивания температуры по реакционному объему наряду с рубашками охлаждения (или нагрева) применяют внутренние теплообменные устройства в виде змеевиков и спиралей. Для проведения непрерывных процессов устраивают каскад из емкостных аппаратов, которые соединяют между собой последовательно.
Применение реакторов емкостного типа ограничено сравнительно небольшой поверхностью теплообмена (примерно до 10 м2) и связанной с ней повышенной опасностью роста температуры и давления при увеличении скорости химической реакции.
Змеевиковые реакторы широко применяются для проведения процессов, протекающих с большой скоростью и требующих быстрого отвода или подвода тепла при высоких значениях давления и температуры. Они состоят из участков труб, соединенных между собой специальными фасонными отливками-двойниками (ретурбендами), имеют развитую поверхность теплообмена и могут быть применены для проведения экзотермических (полимеризация этилена методом высокого давления) и эндотермических (термический крекинг или пиролиз нефтяного сырья) процессов.
Однако при эксплуатации трубчатых реакторов хотя и медленнее, чем у камерных, но все же происходит осмоление и ококсование катализатора в трубках, которое также вызывает приращение давления в аппарате; в результате неравномерного прогревания трубок и корпуса реактора в местах сочленения трубок часто возникают опасные температурные напряжения, особенно в периоды пуска и остановки.
Колонные реакторы бывают с неподвижным слоем катализатора, с движущимся катализатором (пылевидным или гранулированным), с перемешивающими устройствами или без них. Теплообмен в колонных реакторах осуществляют через рубашку или теплообменные поверхности, располагаемые внутри аппаратов. Реакторы колонного типа отличаются высокой производительностью и применяются часто.
Недостатками реакторов являются: повышенная сложность их конструкции, использование в качестве тепло- или хладоагентов огнеопасных жидкостей, неустойчивость динамического равновесия системы реактор—регенератор при эксплуатации реакторов с кипящим слоем пылевидного катализатора, которая может привести к образованию горючей концентрации внутри реактора и регенератора, взрывам и пожарам.
По конструкции реакторы бывают пяти видов: камерные, трубчатые, колонные, емкостные, змеевиковые.
Камерные реакторы имеют большие размеры, с насадкой катализатора или без нее, чаще адиабатического типа с мощной теплоизоляцией. Применяются сравнительно редко. Реакторы просты по конструкции, сравнительно надежны для проведения химических процессов с малым тепловым эффектом. Однако в этих реакторах имеются условия для образования местных перегревов реакционной массы из-за неравномерности температурного поля по высоте насадка реактора и его сечению. Это вызывает быстрое осмоление катализатора в местах перегрева с последующим его спеканием и ростом давления в реакторе.
Трубчатые реакторы по своей конструкции подобны кожухотрубным теплообменникам. Катализатор в них размещается в трубках или в межтрубном пространстве. Дробление реакционного объема при поступлении исходной смеси в трубки реактора на струйки малого диаметра создает более благоприятные условия для подвода или отвода тепла, поэтому температурный режим можно эффективно регулировать, обеспечивая равномерность температурного поля.
source
Комментариев нет:
Отправить комментарий