Fluid ágyas reaktorok
Kezdőlap | Rólunk | visszacsatolás
Ezekben az eszközökben a katalizátort részecskék formájában használják, amelyek mérete 6 és 0,01 mm között van (por alakú).
Egy bizonyos hidrodinamikai rendszer alatt a részecskék fel vannak függesztve, egy olyan rendszerrel (fluidizált), amely gázzal, amely folyadékként mozog. A porított (nagy diszperzitású) katalizátor alkalmazása pozitívan befolyásolja a kémiai transzformációk folyamatát.
Hosszirányú mozgását a reakcióelegy egy fluidizált ágyban csökkenését eredményezi a reakciósebesség csökkenése miatt az átlagos teljesítmény és a vezetési folyamat miatt áttörést a gázáram. A legradikálisabb intézkedés a több egymást követő katalizátor rétegek érintkezésének folyamata a 3.43. Ábrán.
Ábra. 3.43. Négyrészes fluidizált ágyas reaktor sémája
Az 1. ábrán. 3.44. 3.45. A reaktort és a porított katalizátor fluidizált ágyával ellátott áramkört bemutatjuk. A reaktort katalitikus krakkolási és dehidrogénezési folyamatokban használják.
Ábra. 3.44. A porított katalizátor fluidizált ágyas reaktora: 1 ház; 2 - gyűrűs alakváltozás;
3 - elosztóhálózat; 4 - a bemeneti csővezeték;
5 - elhasznált katalizátor-vezeték; 6 - ciklonszeparátor
A reakciógázok a ciklonszeparátoron keresztül jutnak el, és a berendezésből kiürülnek. Por leülepszik kapott koncentrációt közel a reaktor falain, bekerülni a gyűrű alakú szakasz közötti falak a készülék és egy gyűrű alakú támogatás szakaszban 2. alján a készülék van egy eltávolítása az adszorbeált vízgőz és a katalizátor kiindulási végtermékek.
A reaktor és a regenerátor egyetlen rendszer, amely csővezetékekkel van összekötve, és amelyeken keresztül a katalizátor fluidizált állapotban mozog. Ugyanakkor a szállításhoz a nyersanyagok párjait (a reaktorba bevezetett katalizátort) és a levegő- vagy füstgázokat (a regenerátorba betáplálják) használják. A katalizátorral töltött emelőkben a hidraulikus ellenállás megbízható védelmet nyújt a reakciógázok átjutása ellen a regeneráló rendszerbe és fordítva.
Ábra. 3.45. Telepítési rendszer psevoozhizhennym porszerű katalizátorral: 1 - reaktor; 2 - regeneráló; 3 - ciklonszeparátor; 4 - sztripper szakasz (deszorber);
5 - elosztóhálózat
A reaktorok és a regenerátor egymással párhuzamosan helyezkedhet el, azaz azonos szinten (3.46. Ábra). Talán koaxiális elrendezés - a reaktor feletti regenerátor (3.47, 3.48. Ábra).
Ábra. 3.46. A reaktor és a generátor helyzete azonos szinten van:
1 - reaktor; 2-ciklonok; 3 - regeneráló; 4 - sztriptírozó szekciók
Ábra. 3.47. Kombinált reaktor-regeneráló egység:
1 - reaktor; 2 - sztrippelési szakasz; 3 - pneumatikus szállítócső; 4 - regeneráló; 5 - ciklonok
Ábra. 3.48. Egy bután-butilén dehidrogénezésére egy fluidizált katalizátorágyban: 1 - reaktor;
2 - regeneráló; 3 - felszálló; 4 - sztriptíz; 5 - fúvóka a butánfrakció betáplálására; 6 - elosztóhálózat; 7 - kimeneti reakciógáz; 8 - közlekedési hálózat;
9 - csatlakozás a sűrített levegő ellátásához; 10 - sztrippelési szakasz; 11, 14 - csatlakozás az üzemanyag-ellátáshoz; 12 - csatlakozás a levegőellátáshoz; 13 - elosztóhálózat;
15 - csatlakozás a füstgázok kilépéséhez; 16 - ciklonok
Ezenkívül egykörös kapcsolási módok alkalmazhatók, ha a reakciót és a regenerációt váltakozva végezzük ugyanabban a berendezésben, vagyis a berendezés reaktorként és regenerátorként szolgál (3 49. ábra).
Ábra. 3.49. Az izopentán dehidrogénezésének reaktora izoamilénekhez egy katalizátor fluidizált ágyában: 1 - üveg; 2 - ág;
3 - a forgalmazó; 4 - támogatás; 5 -korpus; 6 - a nyílás; 7 - a felső kamra teste; 8 - tekercsek; 9 - cikloncsoport; 11 - rácsrészek; 17 - katalizátor tápvezeték.
A reaktor egy finomszemcsés alumínium-oxid krómkatalizátor fluidizált ágyával ellátott berendezés, amelyet vízszintes szeletelő rácsok 11 választ el egymástól (a hosszanti keverés hatásának csökkentése érdekében). A reaktor felső részében 9-es ciklonok vannak (a katalizátorpornak a reakciógázból való elválasztására), amely fel van szerelve porgyűjtő rétegekkel; vannak a csővezetékek a katalizátor elforgatásához - a reaktor és a regenerátor között, valamint a kontakt gáz és a ciklonokhoz kapcsolódó regeneráló gázok visszavonására szolgáló csővezetékek.
A nyersanyagok párjai a B szerelvényen keresztül érkeznek,
ellenáram halad át a katalizátor forrázóágyán. A kapott kontaktgáz belép a 9 ciklonokba, és a katalizátor por befogása után elhagyja a reaktort. A ciklonokból a katalizátorpor visszajut a reakcióelegybe a porfelhárítón keresztül.
Az elhasznált katalizátort a G csatlakozáson keresztül szállítjuk a regenerátorba szállított levegő segítségével.
A regenerálás után a regenerátor fluidizált ágyának fenekéből a katalizátort a mellékelt szénhidrogén alapanyagon átvezetik a reaktor forráspontjának felső részén keresztül a csővezetéken keresztül.
A reaktornak nincs deszortere (a regenerátor alsó részén van felszerelve).
A fluid ágyas reaktor előnyei: a katalizátor reaktor-regeneráló rendszerekben történő szállításához nincs szükség különleges eszközökre; kiküszöböli a belső diffúziós gátlást, amely hatékonyabbá teszi a katalizátor belső felületét; a szilárd és a gáz halmazállapotú fázisok hatékony keveredése lehetővé teszi a reakciókeverék komponenseinek a katalizátor fluidizált ágyába való külön bevezetését (fontos, ha a kiindulási komponensek keveréke robbanásveszélyes a kompozíciók széles skáláján); a fluid ágy nagy hővezető képessége lehetővé teszi, hogy a reakcióelegy hőmérséklete csökkenjen az érintkezési zónában.
Hátrányai fluidágyas: jelenlétében hosszanti összekeverjük a reakcióelegyet a fluid ágyban (ami alacsonyabb reakció sebességét, a szelektivitás a redukciós folyamat); a gázáram ugrik buborékok formájában (ami a reakciósebesség csökkenéséhez vezet); katalizátor kopás; katalizátor átvezetése gázzal (különleges eszközök szükségesek a katalizátor porának a gázoktól való elválasztásához); nagy mennyiségű kiindulási és végtermék adszorpciója a katalizátorral (tehát a deszorpciót a katalizátor regenerálása előtt kell végrehajtani).
Az eszköz szétválasztása csökkenti a reagáló gázok hosszirányú keveredése káros hatását, javítja a folyamat szelektivitását és kiküszöböli a berendezés rezgését (3. A meghibásodási típus vágólemezei perforált lemezek vagy csővezetékek formájában készülnek.
Ábra. 3.50. Csőrács: 1 cső; 2 - lemez
Szeletelő tálca hiányában a katalizátort a takarmánnyal együtt adagoljuk. Ezzel a tápellátással a reagensgáz először szállítószerként működik, majd az alulról felfelé mozog a fluidizált katalizátor ágyából. Az egyenletes eloszlását gőz fölött keresztmetszetének a sztrippelő szakasz vagy a keresztmetszete reagensek Kapcsolatot használt berendezés csőszerű forgalmazók (ris.3.51.).
Ábra. 3.51. Csőszelepek: a - a gázok alsó táplálásával; b - oldalsó gázellátással (felülnézet)
A regenerálás nélküli katalizátor hosszú működtetése esetén nem keringő katalizátorágyú reaktorok alkalmazhatók (3.52. Ábra).
Ábra. 3.52. Reaktor fluidizált nem keringtetett katalizátorágyon (állandó katalizátor töltéssel):
1 - vízhőcserélő; 2 - gázhőcserélő;
3 - szűrők; 4 - katalizátorágy