VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

На данный момент кожухотрубные аппараты получили широкое распространение. Они применяются для проведения химических реакций и термохимических процессов между различными жидкими и газообразными веществами с возможностью изменения их агрегатного состояния. Кожухотрубные реактора часто используются для проведения реакций при высоких температурах и давлениях.

Кожухотрубные реактора широко применяются в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, что обусловлено высокой надежностью конструкции, возможностью изменения их конструкции для заданных условий эксплуатации.

В связи с широким распространением реакторов кожухотрубного типа возникает необходимость повышения их эффективности. Для этого необходимо усовершенствовать их конструкцию. В ВПИ (филиал) ВолгГТУ уделяется большое внимание изучению условий эксплуатации реакторов и их конструкции [1, 2, 3].

Существенный недостаток реакторов кожухотрубного типа проявляется в том, что в их конструкции не предусмотрена возможность равномерного распределения газа для прохождения его через слой катализатора. Что в свою очередь приводит к колебанию температуры в зоне реакции. Известно, что колебание температур отрицательно влияет на процесс протекания химической реакции и качество получаемого продукта. В случае экзотермической реакции, возникает опасность потери материалом катализатора своих свойств и как следствие, уменьшения его срока службы.

Одним из способов решения данной проблемы может быть использование устройства для равномерного распределения потоков вещества в пространстве аппарата – распределительное устройство.

На сегодняшний день существует несколько видов распределительных устройств. Примерами распределителей газа могут быть пористые пластины и трубки, также возможно использование динамических газовых форсунок [4].

Кроме того, используются целые системы распределения газа, которые включают в себя устройства из трубок для подачи газа [5]. Например, горизонтальная распределительная труба, оснащенная большим количеством горизонтальных боковых трубок.

Известная конструкция кожухотрубчатого реактора, в котором распределение сырья по реакционным трубкам осуществляется через прямоугольные щелевые отверстия на конце трубок [6].

Таким образом, повышение эффективности работы и производительности кожухотрубного каталитического реактора с обработкой газовых реагентов можно осуществить за счет использования распределительных устройств. Применение распределительных устройств в реакторе позволяет повысить его производительность и качество получаемого продукта.

Литература

1. Анализ работы газораспределительных устройств [Электронный ресурс] / В.Н. Харитонов, О.А. Тишин, Н.Ю. Бердникова // 11-я научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава ВПИ (филиал) ВолгГТУ (г. Волжский, 27-28 янв. 2012 г.) : сб. матер. конф. / ВПИ (филиал) ВолгГТУ. — Волгоград, 2012. — 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). — C. 214-215;

2. Выбор катализатора и условий работы трубчатого каталитического реактора / О.А. Тишин, Е.В. Климова, В.Н. Харитонов, Т.В. Рудакова, В.А. Иванов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. — 2011. — Т. 17, № 2. — C. 403-409;

3. Особенности замера температуры в трубчатых каталитических реакторах / О.А. Тишин, Е.В. Климова, В.Н. Харитонов, Т.В. Рудакова, В.А. Иванов // Изв. ВолгГТУ. Серия «Реология, процессы и аппараты химической технологии». Вып. 4 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. — Волгоград, 2011. — № 1. — C. 61-65;

4. Пат. 1134230 Российская Федерация, МПК B01J8/00. Кожухотрубный реактор / МИХАЙЛОВ Г. М.; опубл. 15.04.85 [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet;

5. Пат. 2080914 Российская Федерация, МПК B01J8/00 Кожухотрубчатый реактор/ Панкратов А.В., Мингараев С.С., Ратовский Ю.Ю.; правообладатель ОАО "Уфанефтехим" заявл. 11.04.1994; опубл. 10.06.1997. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.freepatent.ru/patents/2080914;

6. Пат. 2365407 Российская Федерация, МПК B01J8/22. Распределитель газа для реактора/ Схраувен Ф. И.; Шелл И. М.; заявл. 07.03.2005; опубл. 27.08.2009. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.freepatent.ru/patents/2365407;