Главная -> Словарь

Непрерывных процессах

32) Непрерывный теплообмен. ' 33) Ступенчатый теплообмен.

Непрерывный теплообмен .... Ступенчатый „ ....

32 Непрерывный теплообмен ....

Непрерывный теплообмен характеризуется криволинейным распределением температур в зоне реакции со сравнительно плавными переходами от одних их значений к другим. При ступенчатой схеме изменение температур имеет всегда зигзагообразный характер с мо-

2. Непрерывный теплообмен в зоне реакции

Одним из наиболее интересных методов регулирования температур в реакционных устройствах является непрерывный теплообмен с твердыми теплоносителями. Этот способ давно известен в химической практике, но получил широкое распространение лишь в последнее время, в годы второй мировой войны. Простейшим примером систем с твердыми теплоносителями являются газогенераторы типа Крусселя для пиролиза нефтепродуктов с регенеративным принципом работы . Теплоаккумулирующая насадка в аппаратах Крусселя изготовляется из огнеупорного материала.

Сложные политропические системы, сочетающие непрерывный теплообмен в зоне реакции с адиабатизацией в конечных стадиях превращений *, естественно должны иметь промежуточные конструктивные показатели.

В этих случаях имеет смысл переходить к сложным конструкциям или политропическим схемам, сочетающим непрерывный теплообмен со ступенчатым регулированием или с адиабат изацией конечных участков.

Последние три варианта приложимы только к системам с движущимися катализаторами. Теплоотвод инертными газами мо;кет сочетаться с другими способами и применяться во многих случаях. Непрерывный теплообмен через поверхности или с посторонними твердыми теплоносителями осуществляется лишь в устройствах со стационарными катализаторами. /

2. Непрерывный теплообмен в зоне реакции....... 249

В некоторых случаях требуется сочетать непрерывный теплообмен со ступенчатым отводом или подводом тепла.

Дозирование сырья. Исходные компоненты дозируют обычно в жидком виде. В периодических и полунепрерывных процессах используют объемные дозирующие устройства,- недостаточная точность работы которых устраняется смешением компонентов в реакторе с мешалкой. Широкое применение находят многокомпонентные дозирующие насосы с суммирующими устройствами, которые автоматически поддерживают необходимое соотношение компонентов и отключают насосы после заполнения мешалок. В непрерывных процессах дозирующие насосы —

Гомогенизация повышает равномерность распределения загустителя в масле, улучшает внешний вид, а также коллоидную и механическую стабильность смазок. В простейшем случае гомогенизацию осуществляют продавливанием смазки через сетку или систему сит, через узкие зазоры вальцовочных машин. Широко распространены методы однократной гомогенизации на заключительной стадии производства смазок . Однако в непрерывных процессах успешно применяют и многократную гомогенизацию на каждой технологической стадии за счет циркуляции продукта через гомогенизирующие клапаны при относительно низком перепаде давления, что исключает применение специальных аппаратов.

В непрерывных процессах — при более тщательной подготовке исходных компонентов и проведении процесса под давлением — необходимость в деаэрации и фильтровании обычно отпадает.

и могут быть использованы в непрерывных процессах. Наилучшие результаты получены при применении жидких комплексов хлористого алюминия, которые вследствие нерастворимости в продукте алкилирования быстро отстаиваются. Это позволяет отделять их и снова вводить в процесс. Комплексы можно получать на месте при помощи реакции алкилирования или же приготовлять предварительно путем взаимодействия хлористого алюминия с различными алифатическими углеводородами и углеводородными фракциями . Хорошие результаты давало использование в качестве катализатора жидкого комплекса, приготовленного взаимодействием хлористого алюминия с остатком от перегонки продукта , получаемого при алкилировании изобутана пропиленом и бутиленами в присутствии серной кислоты.

замене фильтрующего материала. Периодические отключения фильтров вызывают значительные эксплуатационные неудобства, особенно при непрерывных процессах нефтепереработки. Несмотря на это, фильтры периодического действия широко применяются при производстве и регенерации масел, что объясняется относительной простотой их устройства, малой стоимостью и работоспособностью при высоких давлениях. Наиболее распространены среди промышленных фильтров периодического действия нутч^фильтры, листовые фильтры, мешочные фильтры и фильтр-прессы.

В качестве гидролизующих агентов применяют 5—10%-ный раствор Ма2СО3 или NaOH, который для обеспечения более высокой интенсивности процесса и повышения степени конверсии хлорпро-изводюго берут в избытке 10—25% к стехиометрическому количеству. Ввиду наличия двух жидких фаз важное значение имеет увеличение поверхности их контакта. При непрерывных процессах это достигается обычно уже в насосе, во всасывающую линию которого подают оба реагента. Сохранение системы в эмульгированном состоянии обеспечивается турбулизацией потока за счет его достаточно большой линейной скорости. Это предопределяет использование реакторов типа змеевиков или многоходовых кожухотруб-ных аппаратов, что возможно при небольшом времени реакции. Когда ее продолжительность велика и продукт выпускают в не-болыюм масштабе, процесс осуществляют периодическим способом в автоклаве, перемешивая смесь мешалкой или барботируя через нее пар соответствующего давления.

Наряду с точным дозированием сырья в непрерывных процессах важное значение имеет измерение или контроль стабильности расхода потоков сырья или получаемых продуктов. Существует много различных вариантов расходомеров для малых расходов, часть которых описана в , но наибольшее применение получили ротаметры, капиллярные расходомеры, газовые часы и счетчики пузырьков газа.

Непрерывные процессы характеризуются единством времени проведения всех стадий процесса, каждая из которых осуществляется в специальном аппарате. Таким образом, при непрерывных процессах потоки, их составы и другие параметры на всех стадиях являются установившимися. Установившееся состояние понимается как среднестатистическое, так как неизбежны случайные колебания параметров процесса во времени. Непрерывные процессы легче поддаются автоматизации; создается возможность упрощения конструкции аппаратов, однако требуется большее число их для одновременного осуществления всех стадий процесса.

Длительность контактирования в непрерывных процессах с неподвижным или циркулирующим теплоносителем определяется объемной скоростью подачи сырья. Для термических процессов, протекающих в реакционных змеевиках трубчатых печей , этот параметр можно вычислить более или менее точно.

Для перемешивания используют сосуды, в которых используется механический, воздушный или циркуляционный способ гомогенизации. В непрерывных процессах перемешивания применяют также смесители диафрагмового и инжекторного типов.

Непрерывное коксование осуществляют при более высоких температурах , чем замедленное коксование, и на поверхности контактов . Однако повышенная температура в зоне реакции еще не приведет к большей глубине разложения сырья, чем при замедленном коксовании. Особенность коксования на твердых теплоносителях — интенсивное испарение части исходного сырья без существенной деструкции, что, очевидно, должно привести к снижению выхода продуктов деструкции и уплотнения, протекающих в жидкой фазе. Деструкция в паровой фазе при непрерывных процессах коксования, в отличие от замедленного коксования, протекает с большей скоростью. В связи с этим конечная глубина разложения и выход продуктов определяются главным образом кинетикой процесса в паровой фазе, а влияние давления на показатели процесса более существенно, чем при замедленном коксовании. Деструкция в паровой фазе промежуточных фракций должна привести к повышенному газообразованию и увеличению в продуктах распада содержания непредельных соединений.