Войти
Гетерогенные каталитические реакторы сделать акцент на факторы эффективности катализатора и последствия теплообмена и массопереноса. Гетерогенные каталитические реакторы являются одними из наиболее часто используемых химических реакторов в химической промышленности.
Гетерогенные каталитические реакторы обычно классифицируют по относительному движению частиц катализатора.
Реактор с неподвижным слоем представляет собой цилиндрическую трубку, заполненную гранулами катализатора, а реагенты, протекающие через слой, превращаются в товары. Катализатор может иметь несколько конфигураций, включая: один большой слой, несколько горизонтальных слоев, несколько параллельных набивных трубок, несколько слоев в их собственных оболочках. Различные конфигурации могут быть адаптированы в зависимости от необходимости поддерживать контроль температуры в системе. Последовательное соединение двух реакторов с возможностью дозирования окислителя между ступенями позволяет в оптимальных условиях увеличить выход продукта при окислительном катализе. Путем дозирования промежуточных продуктов или продуктов между стадиями можно получить ценную информацию о путях реакции.
Гранулы катализатора могут быть сферическими, цилиндрическими или произвольными по форме. Они варьируются от 0,25 см до 1,0 см в диаметре. Поток реактора с неподвижным слоем обычно направлен вниз. Реактор с насадочным слоем.
A Реактор с струйным слоем представляет собой неподвижный слой, в котором жидкость течет, не заполняя пространства между частицами. Как и в реакторах с неподвижным слоем, жидкость обычно течет вниз. При этом газ течет вверх. Основное применение реакторов с тонким струйным слоем - реакции гидроочистки (гидродесульфуризация и гидродеметаллирование тяжелой сырой нефти, гидродеасфальтенизация каменноугольной смолы). Этот реактор часто используется для обработки сырья с чрезвычайно высокими температурами кипения.
Реактор с подвижным слоем имеет жидкую фазу, которая проходит через уплотненный слой. Твердое вещество подается в верхнюю часть реактора и движется вниз. Он снимается внизу. Для реакторов с подвижным слоем требуются специальные регулирующие клапаны для точного контроля твердых частиц. По этой причине реакторы с подвижным слоем используются реже, чем два вышеуказанных реактора.
Реактор с вращающимся слоем (RBR) удерживает уплотненный слой, закрепленный внутри корзины с центральным отверстием. Когда корзина вращается, погруженная в жидкую фазу, силы инерции, создаваемые вращательным движением, выталкивают жидкость наружу, тем самым создавая циркулирующий поток через вращающийся уплотненный слой. Реактор с вращающимся слоем - довольно новое изобретение, которое демонстрирует высокие скорости массообмена и хорошее перемешивание жидкостей. Реакторы типа RBR в основном используются в реакциях биокатализа или обесцвечивании.
A Реактор с псевдоожиженным слоем суспендируют небольшие частицы катализатора за счет восходящего движения жидкости, которая должна вступить в реакцию. Жидкость обычно представляет собой газ с достаточно высокой скоростью потока, чтобы смешивать частицы, не вынося их из реактора. Частицы намного меньше, чем в указанных выше реакторах. Обычно в масштабе 10-300 мкм. Одним из ключевых преимуществ использования реактора с псевдоожиженным слоем является возможность достижения в реакторе очень однородной температуры.
Суспензионные реакторы содержат катализатор в порошкообразной или гранулированной форме. Этот реактор обычно используется, когда один реагент представляет собой газ, а другой - жидкость, а катализатор - твердое вещество. Газ-реагент пропускается через жидкость и растворяется. Затем он диффундирует на поверхность катализатора. В суспензионных реакторах могут использоваться очень мелкие частицы, и это может привести к проблемам отделения катализатора от жидкости. Реакторы с струйным слоем не имеют этой проблемы, и это большое преимущество реакторов с струйным слоем. К сожалению, эти большие частицы в тонком слое означают гораздо более низкую скорость реакции. В целом, струйный слой проще, суспензионные реакторы обычно имеют высокую скорость реакции, а псевдоожиженный слой находится несколько посередине.
