Этот прием рассматривается отдельно от описанных выше приемов эффективного использования оборудования.[ ...]
Совмещение процессов - осуществление разного типа химикотехнологических процессов в одном аппарате.[ ...]
Конструктивное совмещение - объединение в одном корпусе разных элементов ХТС.[ ...]
Один из примеров уже упоминался: многослойный реактор с адиабатическими слоями катализатора и промежуточным теплообменом (см. рис. 3.12). В одном корпусе расположены реакторы (слои катализатора), теплообменники и смеситель потоков; такой аппарат можно рассматривать и как реакционный узел (многоэлементный реактор), и как пример конструктивного совмещения элементов. Очевидно уменьшение затрат на такой аппарат по сравнению с реакционным узлом, состоящим из отдельных аппаратов.[ ...]
Более характерен для конструктивного совмещения следующий пример. Окисление аммиака осуществляется на платино-идном катализаторе в виде нескольких сеток, после чего реакционные газы охлаждаются в котле-утилизаторе (см. рис. 3.24). Для равномерного распределения потока по сечению тонкого слоя катализатора реактор должен иметь конусные объемы перед слоем катализатора и после него. Поставив реактор непосредственно на котел-утилизатор, можно уменьшить расходы на аппараты (рис. 3.43), что и используется в современных производствах азотной кислоты.[ ...]
Функциональное совмещение - совместное проведение двух типов процессов, один из которых существенно влияет на физико-химические показатели другого. Такое совмещение процессов осуществляется, например, в реакторе-ректификаторе, реакторе-абсорбере. Совмещаемые в них процессы очевидны из названий аппаратов. Непрерывное удаление ректификацией или абсорбцией одного из компонентов реакционной смеси благоприятно влияет на протекание реакции. Можно выделить три фактора, обусловливающих этот эффект.[ ...]
Из (3.69) следует, что полное превращение в реакторе-ректификаторе будет достигнуто при значении кто = 1. В системе реактор - ректификатор также достигается полное превращение - после разделения в ректификационной колонне прореагировавшей смеси из системы выходит только продукт реакции, но это обеспечивается рециклом непрореагировавшего в реакторе компонента А. Величина рециркуляционного потока Уп = = Уо/х, и при том же объеме реактора (кто = 1) величина -► О, Уп —► оо: соответственно, таким же должен быть объем системы разделения. Ее можно уменьшить с одновременным увеличением объема реактора. Функциональное совмещение реактора с ректификатором позволяет более эффективно использовать оборудование.[ ...]
Ф актор разделения. Рассмотрим его на примере синтеза метилметакрилата. В процессе образуются примеси, ухудшающие качество продукта. Совмещение реакции с ректификацией, как показано на рис. 3.45, б, позволяет выводить из такого аппарата примеси в виде сернокислотного маточника. Одновременно выводится чистый продукт, а его выход увеличивается.[ ...]
Как видим, совмещенные процессы представляют интерес благодаря возможности более эффективно использовать оборудование и возможности провести процесс, который в иной системе не позволяет получить желаемое превращение.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схемы функционального совмещения реакции с ректификацией |
 |