Главная > Разное > Газожидкостные реакторы
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Глава V. РЕАКТОРЫ БАРБОТАЖНЫЕ ЗМЕЕВИКОВЫЕ

В п. 1 была дана информация общего характера о змеевиковых барботажных реакторах, поясняющая принципиальные их особенности и условия работы. В этой главе, в дополнение к гл. IV, более подробно освещены особенности расчета змеевиковых реакторов.

15. Конструктивные особенности змеевиковых реакторов

Наибольшее распространение змеевиковые реакторы получили в нефтеперерабатывающей промышленности для окисления гудрона. Выполняются они из труб диаметром и высотой соединенных приварными калачами. Реконструированные установки имеют диаметр труб и высоту общая длина труб составляет Процесс окисления проходит за 140—230 с при температуре 261—263° С. Сопротивление реактора достигает .

Как правило, трубы аппаратов для окисления гудрона помещаются в общей термостатирующей камере. В химической промышленности помимо реакторов с теплообменными рубашками на каждой трубе (см. рис. 3) встречаются также аппараты с общим термостатирующим объемом. Иногда они используются в качестве выпарных аппаратов. Такой реактор (рис. 61) скомпонован из пучка вертикальных труб 1 небольшого диаметра

размещенных в общем кожухе 2. В утолщенных трубных решетках 3 прсфрезерованы пазы 4 так, что каждый соединяет внутреннее пространство двух соседних труб. Трубные решетки закрыты плоскими крышками 5. Таким образом, получается многоходовой аппарат с числом ходов, равным количеству последовательно соединенных труб. По сравнению с реактором, изображенным на рис. 3, этот аппарат компактен и менее металлоемок, но применять его можно лишь при низких рабочих давлениях и неизменных температурных условиях на любой стадии реакции.

Рис. 61. Змеевиковый реактор с трубами в общем корпусе

Рис. 62. (см. скан) Схема установки барботажного змеевикового реактора

Схема реактора с необходимым дополнительным оборудованием показана на рис. 62. Она состоит из реактора 1, сепаратора 2, конденсатора-холодильника 3, сборника жидкости 4 и циркуляционного насоса 5. Такая установка может работать при однократном проходе жидкости и частичном ее возврате.

Возврат жидкости, если он допустим по технологии процесса, отражается на основных размерах реактора, что видно из следующего рассуждения. Допустим, что реакция проходит в диффузионном режиме и изменение концентрации получаемого продукта характеризуется уравнением

Достижение конечной концентрации требует времени При подаче в реактор исходного объемного расхода жидкости V,

с начальной концентрацией для достижения концентрации потребуется, чтобы его длина и диаметр составляли

где — скорость течения жидкости.

Если при неизменной величине возвратить объемный расход жидкости , то концентрация смеси, поступающей в реактор,

Продолжительность реакции уменьшится на величину и составит

В этом случае при неизменной скорости имеем

Сопоставляя длины и диаметры двух реакторов, получим:

Таким образом, реактор, работающий с рециклом жидкости, будет иметь трубы увеличенного диаметра, но значительно меньшей длины. В целом это дает некоторую экономию металла, а главное — снижает общее гидравлическое сопротивление аппарата.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление