Hőcserélő reaktorok a falon keresztül (izotermikus)
Ábra. 3.18. A retort sütő divinil szintéziséhez: 1 - retort;
2 - a kollektor a termékek kimenetében; 3 - muffle;
4 - elosztócsatorna a reagensek bemenetén;
A retort kemence kettős falú hangtompító kombinálva egy közös fűtéssel. A falak közötti keskeny gyűrűs rés kemencés kemence. A fűtés a fűtőolaj vagy a gáz tangenciálisan behelyezett befecskendezők által történő égetéséből származó füstgázok miatt következik be. A kontakt gázokat egy közös kollektorban gyűjtik össze. Az ilyen reaktorok hátránya nehézkes és technikai hiányosság.
A 3.19. Egy retort mutatunk be, amely egy nagy arányú, a katalizátorral töltött magasság és keresztmetszet között. A retort keresztmetszete különböző lehet: kerek, téglalap alakú, ovális. A legkevésbé nyereséges a kör alakú, a hőmérséklet egyenetlen eloszlása miatt a retort szakaszban.
Ábra. 3.19. Visszatérés: 1 - hőelemes szerelvény; 2 - vázlat
Az ilyen típusú reaktorok közé tartoznak a csőszerű berendezések is. Szerkezetileg, lehetnek hűtőköpennyel mindegyik cső körül, az általános hűtőköpennyel (csőköteges típusú készülékben elhelyezésével a katalizátort csövek vagy gyűrű alakú térben), a kettős-cső, ahol a katalizátor réteg van egy gyűrű alakú keresztmetszete van. A csőszerű berendezés példája egy propilén-propilén frakció polimerizáló (3.20. Ábra).
Ábra. 3.20. A "csővezeték" típusú többcsöves berendezés része:
1 - ház; 2 póló
Cső-cső típusú reaktor, és 12 párhuzamosan működik. Az egyes csöveken lévő ingek felszerelésénél kisebb falvastagságú ingeket lehet használni. Az ilyen eszközök előnye a nagynyomású hűtőközeg használatának lehetősége; a hiányosságok alacsony termelékenység, nagy terhelés, a katalizátor kirakodásának kellemetlensége miatt fejeződnek ki.
Ami a csőszerű készüléket illeti, lehetőség van egy, a ciklohexanol dehidrogénezésére szolgáló berendezés bevonására (3.21. A készüléknek koncentrikus partíciói vannak, amelyek biztosítják az összes cső egyenletes fűtését, és egy epiplon, amely a hőmérsékleti megnyúlások kompenzálójaként szolgál.
Ábra. 3.21. Ciklikus érintkezés ciklohexanol dehidrogénezéséhez: 1 érintkezőcső; 2 - ház;
3 - bélés; 4 - partíció; 5 - Omentum
A falon keresztül hőcserélő reaktorok fő típusai csőreaktorok, amelyek viszont többcsöves és héj-és csöves reaktorokra vannak osztva.
A csőköteges reaktorok (ábra. 3.22.) Képviselő hagyományos csőalakú hőcserélők, a katalizátort csövekbe helyeztük, és a hűtőfolyadék a körgyűrű mozog. Csőköteges reaktor hasznos endoterm folyamatok (dehidrogénezésével bután, butilén, etil-benzol, kiszáradás, és dehidrogénezése alkoholok) és exoterm (oxidációs gidrogalogenirovanie).
Ábra. 3.22. Többcsöves reaktor fémházzal alkoholok dehidratálásához: 1 - ház; 2 csöves rácsok;
3 - a felső fedél; 4 - az alsó burkolat; 5 cső
Nagyon hatékony, gazdasági szempontból a belső hőátadás. Ezzel a hőcserével a hűtőfolyadékként a reakcióba lépő alapanyagot használjuk. A belső hőcserével rendelkező többcsöves reaktorok rendszereit az 1. ábrán mutatjuk be. 3.23. a, b.
Ábra. 3.23. Többcsöves reaktorok belső hőcserével az ellenáramban (a) és a közvetlen áramlásban vagy ellenáramban (b):
1 - az alsó burkolat; 2 - a felső fedél; 3 - a felső csőrendszer; 4 - csövek; 5 - burkolat; 6 - alsó csőlemez
A héj- és csőreaktorokban a katalizátor az intertubuláris térben helyezkedik el, és a hűtőközeg átjut a csöveken. Mindkét esetben a reakciózóna keresztmetszetének hidraulikus sugara nagyon kicsi, ami jó hőátadást eredményez. Azonban nem lehet egyenletes hőmérsékleti eloszlást elérni a reakciózónában, mivel az egyes csövek különböző körülmények között vannak.
Az exoterm és endotermikus folyamatok végrehajtására szolgáló héj-és csöves reaktor sémáját az 1. ábrán mutatjuk be. 3.24. a, b.
Ábra. 3.24. Shell és tube reaktorok exoterm (a) és endoterm (b) eljárások végrehajtásához:
1 - az alsó burkolat; 2 - a felső fedél; 3 - az alsó csőrács; 4 - csövek; 5 - burkolat; 6 - a felső csőrendszer;
7 - vak csövek
A héj-és csöves reaktor egy érdekes változata az úgynevezett "adiabatikus" folyamatok végrehajtására szolgáló berendezés, amelyben a reakció- és regenerációs ciklusok gyorsan váltakoznak (3.25. Ábra).
A kagyló- és csöves reaktorok szignifikáns előnyökkel rendelkeznek a többrétegű reaktorokkal szemben, mivel szigorúbb termikus rendszert biztosítanak, mivel kedvezőbb hőcserélési körülményeket és nagy hőátadó felületeket biztosítanak. Ugyanakkor a csövek deformálódásának hátránya is, ha a katalizátor túlterhelt. Ráadásul a csőreaktorokat nehéz gyártani.
Ábra. 3.25. Shell és tube reaktor alternáló exoterm és endotermikus folyamatokhoz:
1 - alsó csőlemez; 2 - szerelvény a katalizátor kirakásához; 3 - csövek összegyűjtése; 4 - a burkolat; 5 - a felső csőrendszer; 6 - fedél; 7 cső a katalizátor betöltéséhez; 8 - hűtőfolyadékcsövek;
9 - elosztó csövek; 10 - katalizátorcső rács; 11 - a főcsőháló; 12 - alul