Выбор контактного аппарата

Тип реактора выбирают, зная область протекания процесса (диффузионная и кинетическая). Если процесс протекает во внешнедиффузионной области, то он осуществляется в адиабатических реакторах с небольшим по высоте слоем катализатора. Если процесс протекает внутри диффузионной области, то снижается активность катализатора, изменяется его селективность; приходится уменьшить размер зерна катализатора и, следовательно, это влияет на тип химического реактора.

Характер протекания гетеро-каталитического процесса в слое определяется следующими технологическими параметрами:

– температурой реакционной смеси, т.к. от нее зависит термостойкость катализатора, его химические свойства, активность и т.д.;

– составом газа – необходимо исключить создание взрывоопасных смесей, отравление катализатора;

– давлением газа;

– предельным гидравлическим сопротивлением.

Кроме этих факторов существенным является и выбор схемы организации процесса: циркуляционная или проточная.

Циркуляционная схема используется для процессов, в которых за один проход газа через контактный аппарат достигается небольшое значение степени превращения X_А по следующим причинам:

– из-за сильной функции затухания (это резкое уменьшение скорости химической реакции с глубиной превращения);

– из-за обратимой экзотермической реакции;

– из-за разложения «полезного продукта» при протекания реакции до конца;

– из-за накопления инертных газов в системе, если они присутствуют в исходной смеси.

При проведении экзотермических реакций лучше применять контактные аппараты с псевдоожиженным слоем катализатора. Их рационально применять для каталитических процессов, процессов, протекающих в области внутренней диффузии, а также требующих:

– тонкой регулировки температуры в узком интервале температур;

– отвода значительного количества теплоты.