10.5.3 Апарати зі зваженим (киплячим, псевдокиплячим) шаром каталізатора

Ц ей тип апаратів дозволяє усунути недоліки фільтруючого шару. Звичайно застосовується дрібний 0,1 – 2 мм каталізатор. Зовнішній вигляд шару нагадує киплячу рідину, він також пронизаний бульбашками газу. За ступенем перемішування апарат наближається до моделі ідеального змішання, температурний режим ізотермічний. Найважливіша перевага–це підвищення продуктивності каталізатора. Головний недолік–зниження рушійної сили процесу внаслідок повного перемішування газу, а також великих бульбашок газу.

Рис. 10.10. Багатошаровий контактний апарат зі зваженими шарами каталізатора: 1–пиловловлювач;

2−зважений шар каталізатора;

3–газорозподільна решітка,

4–корпус апарата;

5–водяні холодильники (теплообмінники)

Реактори з рухомим каталізатором застосовують для паро фазного крекінгу нафтопродуктів, але можуть використовуватися і в інших процесах каталізу, де потрібна безперервна циркуляція каталізатора між реактором і регенератором.

11. Хімічні реактори

Хімічним реактором називається апарат, у якому здійснюються хімічні процеси, що сполучать хімічні реакції з масо-і теплопереносом. Всі апарати, розташовані до реактора, призначені для підготовки сировини до хімічної переробки. Усе те, що знаходиться після реактора, необхідно для розділення продуктів, що утворюються у результаті реакції.

11.1 Класифікація реакторів

При класифікації реакторів беруть до уваги наступні основні ознаки: характер операцій, що перебігають у реакторі; режим руху реакційного середовища; тепловий режим; фазовий стан реагентів; конструктивні характеристики реактора.

За першою ознакою реактори поділяють на періодичні, безперервні і напівбезперервні. Реактори безперервні, тобто з безперервним надходженням реагентів, у свою чергу поділяють за характером руху реакційного середовища (тобто за гідродинамічними обставинами) на реактори ідеального витыснення і реактори ідеального змішування.

За тепловим режимом реактори поділяють на ізольовані від навколишнього середовища-адіабатичні, в яких вся кількість теплоти , що виділяється в системі в результаті реакції, залишається в самій системі, і ізотермічні, коли хімічне чи фізико-хімічне перетворення необхідно проводити за заданої температури, і в реакторі повинен бути організований теплообмін. Можливий політропічний режим, коли температура в реакторі нестала. В реакторах такого типу частину теплоти за необхідністю підводять до реакційної суміші чи, навпаки, відводять від реакційної суміші в залежності від властивостей ХТС , яка реалізується в ХТП.

В залежності від фазового складу реакційної суміші розрізняють апарати для проведення гомогенних процесів, для гетерогенних процесів і реактори для гетерогенно-каталітичних систем.

Конструктивні особливості впливають на розрахунок реактора і області його використання. В залежності від таких особливостей поділяють ємностні реактори-автоклави, реактори-камери циліндрові, конвертори і ін.; колонні - насадного і тарілчастого типу, контактні з нерухомим, рухомим і псевдозрідженим шаром каталізатора і ін., трубчасті-реакційні печі, апарати для сушіння, апарати для гранулювання.