Химическая технология как наука. Создание целесообразных способов производства необходимых человеку продуктов, страница 15

- разный состав фаз. Конструкция реакторов для проведения процессов в системе г-т отличается от конструкции реакторов для системы г-ж.

Реакторы для проведения реакций г-т и ж-т

Реакторы для проведения этих реакций можно разделить на 2 большие группы:

- реакторы близкие к режиму вытеснения    (1)

- реакторы близкие к режиму смешения       (2)

Например противоточный реактор в режиме вытеснения , в котором создается режим вытеснения при противотоке реагентов, используется для процесса обжига карбоната кальция. В прямоточном реакторе вытеснения создается прямоток реагентов - вращающийся барабан. В паровых котлах создается перекрестный ход реагентов в режиме вытеснения.

К недостаткам реакторов первой группы относится:

- незначительное перемешивание фаз.                               - отсутствие обновления поверхности контакта фаз

.Реакторы второй группы конструктивно выполняются в дух вариантах:

- Полая камера, в которой перемешивание твердого материала происходит в потоке газа.

- Аппараты с псевдоожиженным слоем твердого материала.

Реакторы для проведения реакций г-т и ж-т

Конструируются по принципу абсорбционных аппаратов непрерывного действия, реже периодические реакторы. Например насадочная колонна или полая башня (газообразный реагент движется снизу вверх навстречу орошающей жидкости. В насадочной башне жидкость смачивает насадку башни, при этом создается большая поверхность соприкосновения фаз, а в полой башне соприкосновение фаз осуществляется через поверхность образующихся капель жидкости). В барботажных колоннах с колпачковыми или сетчатыми тарелками газ с большой скоростью проходит через отверстия в сетчатых тарелках или через колпачки в колпачковых тарелках в тарелках и, проходя через слой жидкости, образует  пузырьки. Жидкость перетекает с верхних тарелок на нижние. В пенных аппаратах развивается большая поверхность соприкосновения между жидкой и газовой фазами, происходит постоянное обновление этой поверхности, что способствует высокой интенсивности процесса. В баке с мешалкой обеспечивается интенсивное смешение газообразного и жидкого или двух жидких реагентов и создается большая поверхность соприкосновения фаз. В трубе Вентури в потоке газообразного реагента разбрызгивается жидкость.

40. УСТРОЙСТВО РЕАКТОРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННО - КАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Эти аппараты различаются по способу контакта фаз между катализатором и реагирующими веществами или по способу отвода тепла. Наиболее часто их классифицируют в зависимости от состояния катализатора:

- С неподвижным слоем катализатора.                     (1)

- С псевдоожиженным слоем катализатора.             (2)

- С движущимся слоем катализатора.                       (3)

В первой группе реакторов режим движения газового потока приближается к РИВ. Газообразный реагент поступает в реактор сверху или снизу и проходит через слой зернистого катализатора, расположенного в трубах. Например полочные аппараты или трубчатые аппараты с двойными теплообменными трубами.

Реакторы с псевдоожиженным слоем катализатора могут быть однослойными и многослойными. В однослойном реакторе часть катализатора непрерывно выводится на регенерацию и такое же количество регенерированного катализатора возвращается в реактор. В многослойном контактном аппарате создаются условия, обеспечивающие достижение высокой степени превращения. Например полочный многослойный аппарат, катализаторопровод, регенератор, контактный аппарат.

В реакторе с движущимся слоем катализатора газ поступает снизу, а в верхней части реактора происходит распыление катализатора, который, падая, встречает поток газа. Катализатор собирается в нижней части реактора, а затем выводится из него и подъемником вновь подается в верхнюю часть реактора.

В промышленности в большинстве случаев применяют реакторы с неподвижным слоем катализатора.