Személyes oldal
2.13. Reaktorok katalizátor fluidizált ágyával. A fázisátvitel problémája, a tömegátadás sebességének növelése. Az alkánok katalitikus krakkolásának és dehidrogénezésének előnyei és hátrányai
A katalizátor fluidizált ágyával rendelkező reaktorok katalitikus krakkolásra, dehidrogénezésre, részben részleges oxidációra alkalmazhatók. Itt alkalmazzuk a reakcióelegy áramlásában szuszpendált finom szemcsés katalizátorokat (0,1-2 mm). Az áramlás az alulról felfelé halad át a rácson, amelyen a macska található, olyan sebességgel, hogy a katalizátorrészecskék mozgásban vannak, és az egész réteg a fixáltól a forrásig változik. Megjelenése hasonlít egy forró folyadékhoz. Az is átszivárgott gázbuborékokkal. A fluidágyas ágy folyadékot, mint folyadékot tartalmaz.
Katalitikus reaktor és katalizátor fluid ágyas szerkezete
1 - a rács; 2 - fúvóka; 3 - hőcserélő; 4 - szűrők.
Az ilyen típusú reaktor előnyei a hőátbocsátási tényező megnövekedett értékének köszönhetők, amely csökkenti a szükséges hőcserélő felületet, a réteg nagy hatásfokú hővezető képességét és a belső diffúzió káros hatásának csökkentését a katalizátor szemcsék kisebb méretének köszönhetően. Nehézségek okoznak nagyobb követelményeket a katalizátor mechanikai szilárdságára és további eszközökre van szükség a reaktorból eltávolított katalizátorpor leválasztására.
A szuszpendált katalizátorágyú reaktorok fő hátránya a reakcióelegy intenzív keverése a reaktor mentén, amelynek következtében az egész reaktorban való összetétele közel áll a végső összetételhez a berendezés kimeneti nyílásánál. Ezenkívül ún. Buborékok alakulnak ki a patakban, i. E. a katalizátor alacsonyabb koncentrációjú térfogatai vannak, ami a nem teljesen reagált keverék katalizátorágyán keresztül csúszik, és jelentősen csökkenti a reakciósebességet és a szelektivitást a köztes termékeknél. Ezt a hátrányt csökkenteni lehet a buborékok és a magasabb katalizátor sűrűségű régiók közötti csere intenzitásának növelésével.
Erre a célra speciális kis térfogatú fúvókákat használnak, például huzalok, spirálok, lefolyók stb. Ezeket a katalizátorágyba helyezzük, és megszorozzuk a buborékok és a sűrű fázis közötti átváltási együtthatókat. A fúvókák használata növeli a reakció és szelektivitás sebességét.
A katalizátor fluidizált ágyával rendelkező katalitikus reaktorok hátránya a megnövelt hidraulikus ellenállás, amely általában 2-3-szor magasabb, mint a fix ágyas reaktorok ellenállása.
A nyersanyagok tartózkodási idejének egyenlőtlensége a reakciózónában, így a nyersanyag egy részét túlzott repedésnek tesszük ki a gáz és a koksz felé, a másik pedig a könnyű repedéshez.
A rövid érintkezési idők nem biztosítják a repedés magas szelektivitását.
Szénhidrogének dehidrogénezése yavl. reverzibilis endoterm p / p, meg kell emelni a hőmérsékletet, hogy a reakciót a kívánt reakciótermék keletkezése irányába toljuk. Azonban a túlzott hőmérséklet-emelkedés az első v / v észrevehető mély hasadásához vezethet (repedés).
A dehidrogénezési katalizátoroknak jó szőrrel kell rendelkezniük. erő, termikus stabilitás, nagy aktivitás, szelektivitás, stabilitás és regeniruemostyu.