معرفی راکتور هیدروژناسیون

واکنش راکتور هیدروژناسیون کاتالیزور معمولاً شامل یک دوغاب سه فازی است - روغن مایع، کاتالیزور جامد در فاز دوغاب و حباب های هیدروژن به عنوان فاز گاز. تعدادی مرز فاز وجود دارد که انتقال جرم و به خصوص پراکندگی هیدروژن عامل بسیار مهمی است. سیستم اختلاط که در راکتور به کار می رود بر ضریب انتقال جرم انتقال گاز-مایع تأثیر زیادی دارد.

انواع سیستم های اختلاط که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند را می توان به دو نوع کلی تقسیم کرد:

• ظروف هم زده

• راکتورهای حلقه ای (خارجی).

ظروف هم زده

اینها معمولاً “مرده-پایان دسته ای هستند"راکتورهای (یعنی بدون گردش خارجی هیدروژن).

در گذشته راکتورهای چرخشی اغلب در جایی که هیدروژن از خارج از راکتور بازیافت می شد استفاده می شد. این نوع دیگر به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرد.

تفاوت اصلی بین راکتورهای هم زده بن بست معمولاً در این است که از چه نوع پروانه ای استفاده می شود و چگونه جذب هیدروژن از فضای اصلی افزایش می یابد.

انواع اصلی را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد:

پروانه توربین پره تخت (راشتون):

این رایج ترین نوع پروانه در حال استفاده است. معمولاً دارای 6 تیغه است، اگرچه این عدد ممکن است به یک دیسک روی یک محور چرخان تغییر کند. الگوهای جریان شعاعی ایجاد می کند. اسپارگر هیدروژن اغلب به شکل حلقه درست زیر پروانه است. این احتمالاً رایج ترین پروانه در راکتورهای روغن خوراکی (به ویژه در راکتورهای قدیمی تر) است، اما به هیچ وجه برای پراکندگی هیدروژن در روغن ایده آل نیست.

پروانه سی دی-6/BT-6 (Chemineer):

این یک بهبود در پروانه قبلی با ضریب انتقال جرم بالاتر و احتمال کم‌تر کاویتاسیون است. برخی از اطلاعات زیر در مورد سی دی-6 و BT-6 از وب سایت Chemineer وجود دارد.

پروانه محوری (لایتنین):

در حالی که دو پروانه قبلی دارای الگوهای اختلاط شعاعی هستند، یک الگوی اختلاط محوری توسط پروانه های پمپاژ A315 (به سمت پایین) و A340 (بالا) از لایتنین ارائه می شود. سازندگان ادعا می کنند که این القای هیدروژن بهتری از فضای اصلی دارد و پراکندگی هیدروژن بهتری در نیمه پایینی راکتور می دهد.

انتقال هیدروژن از طریق شفت (اکاتو):

این فناوری با مکیدن هیدروژن از فضای سر و عبور دادن آن از شفت، آن را پخش می کند. سپس هیدروژن دوباره در مایع در زیر سطح مایع پراکنده می شود. این فناوری برای نصب در یک راکتور موجود مناسب است.

راکتور گازی پیشرفته (پراکسایر):

این را می توان نوعی از “حلقه در نظر گرفت"راکتور، اگرچه حلقه هیدروژن در داخل راکتور است. یک پروانه پیچ مارپیچ پمپاژ رو به پایین در داخل یک “آستین.لوله، هیدروژن را از قسمت اصلی به داخل می کشد و آن را به پایین راکتور از جایی که در سمت دیگر لوله به سمت بالا گردش می کند، می کشد. سرعت انتقال جرم بالایی از هیدروژن به نفت می دهد.

راکتورهای حلقه ای

این فناوری‌ها شامل گردش خارجی هیدروژن و/رویل بدون واکنش است. گرمایش/خنک کردن دوغاب کاتالیزور روغن نیز به صورت خارجی انجام می شود.

راکتور حلقه اتوبوس:

راکتور دوغاب کاتالیزور نفت و هیدروژن را در یک رژیم برشی بالا در یک جت مخلوط کننده ونتوری مخلوط می کند. دوغاب کاتالیزور روغن از طریق یک مبدل حرارتی خارجی به گردش در می آید و از طریق یک میکسر ونتوری در بالای راکتور عبور می کند. اثر مکش در اینجا هیدروژن تازه را جذب می کند.

این نوع رآکتور در مواقعی که فشارها، دماها و نرخ‌های واکنش بالا رخ می‌دهد سودمند است. ضریب انتقال جرم بالاتری می دهد و این واقعیت که سیم پیچ گرمایشی در راکتور وجود ندارد یک مزیت است.

معایب این سیستم هزینه های سرمایه و عملیات بالاتر است (انرژی بیشتر - 5kW/m _ برای پراکنده کردن هیدروژن در مایع نسبت به مخازن همزن سنتی که نیاز به انرژی معمولاً 2-3 کیلووات/m° است استفاده می شود)

انواع دیگر راکتورها: همچنین راکتور پیوسته بستر ثابت و پیوسته فاز دوغابی در صنعت روغن خوراکی استفاده می شود. با این حال، راکتورهای پیوسته تنها زمانی واقعاً قابل دوام می‌شوند که تولید بزرگی از یک محصول وجود داشته باشد.