Введение к работе
Актуальность теми. Перспективным направлением поостоння производительности и снижения энергозатрат гетерогенно-катататачее-ких процессоз являатсм еоздаше реакторов с угюрядочлпші-л пространственным расположением катализатора. Применение р^агторов с катализаторкыми блоками, в которых каталитически актиглыП компо-hs:it нанесен на составляющие регулярные элемента блока,ііозцоляо? заметно снизить газодинамическое ее противление, уменьшить ьлилігно дяффузке-нного гормохения и Ефективно отводить тепло реакции. Ото определяет их потенциальные преимущества перед реакторами с традиционным гранулированным слоем катализатора.
Практическое применение регулярных каталитических блоков р настоящее вр мя ограничено, е основном, автотермическими процессами очистки прстйдаленикх спходя'ди'х газов и отработанных газов автотранспорта., Ме- т.у 'тем теоретически показано, что размещение гонкого слоя катализатора на і'єгілостбодяідих поверхностях позволяет получить достаточно компактны? и менее мруериалоежие реактор* для процессов со значительным тепловым эффектом. Б этом отношении-представляют интерес реакции гидрирования непредельных углеводородов, которые используются в различных промьилелных производствах, рассматриваются как еозкожнй'є рабочие процессы з термохимических циклях преобразования энергии п, наконец, часто попользуется как модельные при испытании катализаторов,
., R №.чзи с этим представляется актуальной задача получения подходящих планарннх катализаторов ',* їркрованкя и, на их основе, птгишатеркых Лпоксз с высокой Компактностью и эффективным те-/лоотводом из зоны реакция. '
Цс^ь работы. Основной целью настоящей работа,, выполненной в рамкак программа "Теоретические основы химической технологии л новые принципы упрапл'ения химическими процессами", являлась разработка катализаторшх блоков с регулярним расположением. ^лтдли-заторп «л тештопроводящих П'Лзерхностях и их испытание в модельных экзотермически р.'.акциях -ф дарования углеводородов. Для этого потребовалось посдедоватольк ,рлжгь задачи приготовления подхо-двдих планарных катализаторов, изучения их кинетических и макро-"лкетйческих характеристик, разработки математической модели блоков и их оптимизации, п также экспериментального испытания ката-
'tSQTopiiux блекоіз гидрирования.
;ї
Научная ноеизи- и практическое значение работа. Разработан спо-„ сг.б получения пленарного никель-хромоного катализатора путем прессования гсоривка активно" фазы на подложке из пластичного графита.
исследована кинетика реакций гидрирования, бензола и этилена на .\'і/Ni-катализаторе, приготовленном плазменным напнлением порошка николл на никелевую подложку,. Получена кинетическая функция, рпи-с.'взвцая спорость гидрирования бензола в широком интервале уело--спи, предложен соответствующий механизм реакции. Проведена оценка макрогеинетпчееки параметров катализаторов.
Предложена констру::ция цилиндрического блока для неадиабатических процессов гидрирования. Разработана математическая модель, на ослоне которой проведена оптимизация блока гидрирования беяго-лн по критерию удельной производительности единичного объема блока. Исследовано влияние температуры внешнего теплоносителя и концентрации углеводорода на одткмальные параметры блока.
В демонстрационном реакторе исглтан в реакции гидрирования бензола (в условиях, близких к промышленным) каталкзаторный блок . на осново планерного никель-хромового катализатора. Показана его значительно более высокая эффективность, чем слоя гранулированного к;;кель-хромоЕого катализатора, используемого в промышленных реакторах.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на И Всесоюзном совещании " Научные основы приготовлений и технологии катали?аторов" (Минск, 1989), на I'Всесоюзной научно-технической конференции (Пермь, 1990) и а Совещании (Новосибирск, 1992) "Блочные носители и катализаторы сотовой структуры".
Публикаї \№л по работе. По тек з диссертаїцш опубликовано Б
рГ'.бОТ.
Объем и структура работы. Диссертационная работа излоибна на
Т73 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех
глав, выводов, списка датированной литературы и приложения, со-
гор:і;ит 14 абяі-.ц и 28 рисунков. Список литература включает 165 . '
.'аженог.аниа. ' ''''..;