Реакторы для проведения реакций в системах

«ГАЗ-ТВЕРДОЕ ТЕЛО» И «ЖИДКОСТЬ-ТВЕРДОЕ»

Характеристика промышленных реакторов во многих случаях довольно близка по своим показателям к характеристикам РИВ и РИС-Н (рисунок 14.3).

К недостаткам реакторов вытеснения относятся незначительное перемешивание фаз либо полное отсутствие обновления поверхности контакта фаз. Такие реакторы невыгодно применять в тех случаях, когда процесс протекает в области внешней диффузии; рационально использовать реакторы смешения, в которых твердый материал находится в режиме смешения.

Конструктивно реакторы смешения могут быть оформлены в двух вариантах: первый – это полная камера, в которой перемешивание твердого материала происходит в потоке газа. Тонкоизмельченный твердый материал вдувается с помощью форсунки в полый реактор, где и происходит его взаимодействие с потоком газа (кислородом воздуха) при интенсивном перемешивании.

Второй вариант реакторов – это аппараты с псевдоожиженным слоем твердого материала. Достоинство аппаратов с кипящим слоем состоит в том, что при высоких скоростях газового потока снижается внешнедиффузионное сопротивление газовой фазы в сотни раз; кроме этого, легко отводить тепло от кипящего слоя.

а – противоточный аппарат, работающий в режиме вытеснения;
б – аппарат с параллельным током, работающий в режиме вытеснения; в – аппарат с перекрестным током, работающий в режиме вытеснения; г – аппарат со смешанной организацией потока, работающий в режиме вытеснения (с механической мешалкой); д – полупериодический
реактор, газ – в режиме вытеснения; е – реактор для превращения
твердого вещества в потоке газа, твердая фаза – в режиме смешения, газ – в промежуточном режиме между смешением и вытеснением;

ж – аппарат с псевдоожиженным слоем, твердая фаза – в режиме
смешения, газ – в промежуточном режиме

Рисунок 14.3 – Принципиальные схемы аппаратов для

проведения некаталитических реакций между газом и твердым

веществом или жидкостью и твердым веществом