Reactoare chimice pentru procese catalitice eterogene sunt numite contactoare.
Caracteristica principală a care poate fi clasificat ca aparat de reacție vizualizat, o metodă de transfer de căldură în zona de reacție: un schimb de căldură prin perete; schimbul de căldură prin contact direct cu catalizatorul sau să se amestece cu agentul de răcire (reactor adiabatic).
Indiferent de metoda reactoarelor de schimb de căldură diferă în catalizatorul care poate fi amplasat pat fix sau în mișcare.
1. Aparatul de contact cu un pat fix de catalizator.
Contactul principal Aparatul de tip cu pat fix, reactoarele tubulare sunt reprezentând diferite tipuri de schimbătoare de căldură, în tuburi sau annulus, care este un catalizator. Reactoarele cu catalizator în tuburi se numește tub (tubular) cu catalizatorul în annulus - pachetul de tuburi.
Toate reactoarele tubulare asigură condiții termice bune, datorită raportului ridicat de suprafață de transfer de căldură la volum de catalizator. Posibilitatea de a atinge o viteză liniară semnificativă a debitului de gaz în tuburile cauzează efectiv transferul de masă și căldură. Prin dezavantaje principale ale reactoarelor tubulare se referă la dificultatea de a menține condițiile optime de temperatură de-a lungul lungimii tubului.
Pentru a contacta un aparat cu pat fix, sunt de asemenea incluse reactoarele adiabatice. În cazul în care regimul adiabatică este nici un schimb de căldură cu mediul înconjurător. Cu toate acestea, majoritatea reacțiilor continuă cu efecte termice. Prin urmare, utilizarea unui adevărat reactor adiabatic este limitată prin procese ce au loc cu efecte termice mici. Cele mai multe compensații pentru pierderea sau îndepărtarea excesului de căldură se utilizează agenți de răcire sau agenți de răcire (miscibili cu fluxul de reactant) sau preîncălzite sau solide răcite (catalizator, materiale de ambalaj inerte granulate lichid de răcire în mișcare). Astfel de dispozitive sunt numite în mod oficial adiabatic. Lor de design demnitate simplitate.
Pentru reactoarele cu catalizator în pat fix caracterizat prin următoarele dezavantaje comune:
• frecvența de funcționare (datorită necesității regenerării catalizatorului);
• pentru a asigura funcționarea continuă a instalației necesită utilizarea mai multor reactoare, baterie (echipamente extrem de complicate și costisitoare);
• condiții de proces inegale (distribuție slabă temperatură și curge peste secțiunea transversală și înălțimea zonei de reacție);
• diferența în condițiile din fiecare ciclu de reacție.
Toate acestea conduc la produse non-standard, obținute și de a reduce eficiența echipamentului.
Aceste deficiențe sunt în mare parte lipsite de catalizator contactoarelor mobil.
2. Aparat de contact cu pat în mișcare reactoarele principiu de bază al reactorului cu pat în mișcare este o mișcare continuă a acestuia din urmă în zona de reacție sub volum de reacție constantă. Catalizatorul este alimentat continuu în aparatul de contact și, de asemenea, în mod continuu și la aceeași viteză iese din ea.
Instalarea cu un catalizator în mișcare este instalarea acțiunii continue.
Toate aparatele de contact cu mișcare reactor catalizator aparțin grupului de schimb de căldură prin contact direct cu catalizatorul (pre-încălzită sau răcită).
Reactoarele cu pat mobil de catalizator diferă semnificativ în structura și regularități proceselor în funcție de mărimea particulelor catalizatorului utilizat. Catalizatorul poate fi utilizat sub forma de o granulație de 3-5 mm (catalizator granulat) sau sub formă de praf cu o dimensiune a particulelor de 0,01-0,1 mm (catalizator pudră).
Mărimea particulelor de catalizator în aparatele de contact determină modul în care catalizatorul de deplasare. Catalizatorul granular este mutat într-un strat dens, pulverizat - ca sisteme de praf gazul de fluidizare și.
indicatori de performanță contactor.
1. Timpul de contact - timpul de contact al reactanților cu catalizatorul:
unde Vg - volumul amestecului care trece peste catalizator pe unitatea de timp;
Vkat _ volumul catalizatorului.
2. Debitul - cantitatea amestecului de reacție care trece prin unitatea de volum de catalizator per unitate de timp:
3. Performanța specifică catalizatorului - masa de produs obținut pe unitatea de volum de catalizator per unitate de timp:
unde VPP - volumul produsului obținut pe unitatea de volum de catalizator per unitate de timp;
# 961; - densitatea produsului.