TUBULAR REACTOR all in 1111111111111

TUBULAR REACTOR This type of reactor is simply a heat exchanger in which a reaction takes place Tubular reactors are used for liquid and gaseous reactions The raw material feed usually must be fairly clean or it may plug the tubes Agitation in these reactors, is provided by the turbulence of the flow of the feedstock through the tubes Because the tubular reactor contains only a small volume of reactants at a given time, it is used only for continuous feed processes The considerations in designing a tubular reactor are the heat transfer surface required to maintain the reaction temperature, the tube volume needed to produce the desired amount of reaction and production rate, and the tube size needed to give an acceptable pressure drop through the reactor Tubular reactors are needed for chemical synthesis Loại lò phản ứng đơn giản thiết bị trao đổi nhiệt, phản ứng xảy Lị phản ứng hình ống sử dụng cho phản ứng lỏng khí Nguồn cấp nguyên liệu thường phải khơng làm bít ống Sự khuấy trộn lò phản ứng này, tạo hỗn loạn dòng nguyên liệu nạp qua ống Bởi lị phản ứng hình ống chứa lượng nhỏ chất phản ứng thời điểm định, sử dụng cho trình cấp nhiên liệu liên tục Những cân nhắc thiết kế lò phản ứng dạng ống bề mặt truyền nhiệt địi hỏi để trì nhiệt độ phản ứng, thể tích ống cần thiết để tạo lượng phản ứng tốc độ sản xuất mong muốn, kích thước ống cần thiết để giảm áp suất chấp nhận qua lị phản ứng Lị phản ứng hình ống cần thiết cho trình tổng hợp hóa học AMONIA PROCESS The production of ammonia is a popular process used by industry on a large commercial scale The simple equation is N2 + H2  NH3 Figure 14.17 illustrates how nitrogen and hydrogen are passed through a tubular reactor filled with catalyst (Sản xuất amoniac trình phổ biến sử dụng cơng nghiệp với quy mơ thương mại lớn Phương trình đơn giản 28 phần nitơ N2 phần hydro 3H2 tạo 34 phần amoniac 2NH3 Hình 14.17 minh họa cách nitơ hydro qua lị phản ứng hình ống chứa đầy chất xúc tác.) The purpose of the tubular reactor in chemical synthesis is to combine cyclopentadiene (CPD) and butadiene (BD) to form (synthesize) vinylnorbornene (VNB) (Figure 14.18) VNB is the primary component added to a sodium catalyst and alumina to make ethylnorbornene (ENB), a special additive used to strengthen common rubber products The equipment used during the operation is feed tanks, three packed towers, a continuous mixing reactor, a tubular reactor, and product tanks During operation, a mixture of dicylopentadiene (DCPD) and Aromatic 200 is blended in a feed tank The mixture is pumped through a preheater and into a fractionation tower Toluene is added to the tower as a dilutant A reflux stream also enters the top of the tower and returns CPD, BD, and toluene As the feedstock enters the packed tower, it cracks from DCPD to CPD The heavy, aromatic oil stays in the bottom of the tower and acts as a temperature stabilizer The overhead product is condensed and sent to a chilled mixing reactor The product on the bottom—called bottoms—is sent to slop, which is best described as a product that is no longer needed for this process, however, it is often recycled and used in another process In the continuous mixing reactor, chilled water coils maintain a low temperature Butadiene enters the bottom of the reactor and mixes with the overhead distillate The mixed feed is sent to a feed preheater before it enters the tubular reactor The reactor resembles a shell and tube heat exchanger with three large tubes The outer jacket is filled with hot oil that maintains a specific set point A large centrifugal pump circulates the feed through the reactor as the synthesis reaction occurs The reactor is mounted vertically, and flow moves clockwise through the tubes Special inhibitors are added to the feed to limit the formation of insoluble polymer during operation After the reaction occurs, a small percentage of VNB is formed This mixed stream continuously flows through a reduced overhead line to a second tower The purpose of the second tower is to separate and recycle the BD This process is accomplished easily because of butadiene’s lower boiling point The prime bottoms product is sent to a third (vacuum) distillation column for product separation In the third fractionation tower, the mixture is separated into three cuts: BD, CPD, and toluene (overhead); VNB (sidestream), and bottoms Mục đích lị phản ứng dạng ống tổng hợp hóa học kết hợp xiclopentadien (CPD) butadien (BD) để tạo thành (tổng hợp) vinylnorbornene (VNB) (Hình 14.18) VNB thành phần thêm vào chất xúc tác natri alumin để tạo ethylnorbornene (ENB), chất phụ gia đặc biệt sử dụng để tăng cường sản phẩm cao su thông thường Các thiết bị sử dụng trình vận hành thùng cấp liệu, ba tháp đóng gói, lị phản ứng trộn liên tục, lị phản ứng hình ống bồn chứa sản phẩm Trong trình vận hành, hỗn hợp dicylopentadiene (DCPD) Aromatic 200 trộn thùng cấp liệu Hỗn hợp bơm qua thiết bị gia nhiệt sơ vào tháp chưng cất phân đoạn Toluene thêm vào tháp chất pha lỗng Một dịng hồi lưu vào đỉnh tháp trả CPD, BD toluen Khi nguyên liệu nạp vào tháp đóng gói, nứt từ DCPD sang CPD Dầu nặng, thơm nằm đáy tháp hoạt động chất ổn định nhiệt độ Sản phẩm ngưng tụ đưa đến lò phản ứng trộn lạnh Sản phẩm phía - gọi đáy - gửi đến rãnh, mô tả tốt sản phẩm khơng cịn cần thiết cho q trình này, nhiên, thường tái chế sử dụng q trình khác Trong lị phản ứng trộn liên tục, cuộn dây nước lạnh trì nhiệt độ thấp Butadien vào đáy lò phản ứng trộn với sản phẩm chưng cất phía Thức ăn hỗn hợp gửi đến máy gia nhiệt sơ thức ăn trước vào lị phản ứng hình ống Lị phản ứng giống thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỏ ống với ba ống lớn Áo khốc bên ngồi đổ đầy dầu nóng để trì điểm đặt cụ thể Một máy bơm ly tâm lớn luân chuyển thức ăn qua lò phản ứng phản ứng tổng hợp xảy Lò phản ứng lắp thẳng đứng dòng chảy di chuyển theo chiều kim đồng hồ qua ống Các chất ức chế đặc biệt thêm vào thức ăn để hạn chế hình thành polyme khơng hịa tan q trình vận hành Sau phản ứng xảy ra, phần trăm nhỏ VNB tạo thành Dòng hỗn hợp liên tục chảy qua đường dây không giảm xuống tháp thứ hai Mục đích tháp thứ hai tách tái chế BD Quá trình thực dễ dàng nhiệt độ sơi thấp butadien Sản phẩm đáy đưa đến cột chưng cất thứ ba (chân không) để tách sản phẩm Trong tháp phân đoạn thứ ba, hỗn hợp tách thành ba phần: BD, CPD, toluen (trên cao); VNB (dòng bên), đáy http://sieuthidungmoi.com.vn/Tin-tuc/Cong-nghe-san-xuat-amoniac.aspx Vào đầu giới thiệu: Reactor is the heart of Chemical Process A vessel designed to contain chemical reactions is called a reactor An industrial reactor is a complex chemical device in which heat transfer, mass transfer, diffusion and friction,… (Lò phản ứng trái tim Quy trình hóa học Lị phản ứng bình thiết kế để chứa phản ứng hóa học Là thiết bị hóa học phức tạp xảy q trình truyền nhiệt, truyền khối, khuếch tán ma sát,…) Tubular reaction gì? A tubular flow reactor (TFR) is a tube (or pipe) through which reactants flow and are converted to product The TFR may have a varying diameter along the flow path In such a reactor, there is a continuous gradient (in contrast to the stepped gradient characteristic of a CSTR- inseries battery) of concentration in the direction of flow Several tubular reactors in series or in parallel may also be used Both horizontal and vertical orientations are common (Lò phản ứng dịng chảy hình ống (TFR) ống (hoặc đường ống) mà qua chất phản ứng chảy chuyển thành sản phẩm TFR có đường kính thay đổi dọc theo đường dịng chảy Trong lị phản ứng vậy, có gradient liên tục (trái ngược với đặc tính gradient bậc pin CSTR) nồng độ theo hướng dòng chảy Một số lò phản ứng dạng ống mắc nối tiếp song song sử dụng Cả hai hướng ngang dọc phổ biến.) Chemical reactions take place in a stream of gas that carries reactants from the inlet to the outlet The catalysts are in tubes Uniform loading is ensured by using special equipment that charges the same amount of catalyst to each tube at a definite rate (Các phản ứng hóa học diễn dịng khí mang chất phản ứng từ đầu vào đến đầu Chất xúc tác ống Việc nạp chất đồng đảm bảo cách sử dụng thiết bị đặc biệt nạp lượng chất xúc tác vào ống với tốc độ xác định.) Applications Tubular reactors have a wide variety of applications in either gas or liquid phase systems Common industrial uses of tubular reactors are in gasoline production, oil cracking, synthesis of ammonia from its elements, and the oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide Pictured below is a tubular reactor used in research on the oxidation of nitrogen compounds It reaches temperatures of 800 - 1100°C (Lò phản ứng hình ống có nhiều ứng dụng hệ thống pha khí lỏng Các ứng dụng cơng nghiệp phổ biến lò phản ứng dạng ống sản xuất xăng, crackinh dầu, tổng hợp amoniac từ nguyên tố q trình oxy hóa lưu huỳnh đioxit thành lưu huỳnh trioxit Hình lị phản ứng hình ống sử dụng nghiên cứu q trình oxy hóa hợp chất nitơ Nó đạt đến nhiệt độ 800 - 1100 ° C) ... Applications Tubular reactors have a wide variety of applications in either gas or liquid phase systems Common industrial uses of tubular reactors are in gasoline production, oil cracking, synthesis... a reactor, there is a continuous gradient (in contrast to the stepped gradient characteristic of a CSTR- inseries battery) of concentration in the direction of flow Several tubular reactors in. .. is often recycled and used in another process In the continuous mixing reactor, chilled water coils maintain a low temperature Butadiene enters the bottom of the reactor and mixes with the overhead