수소화 반응기 도입

촉매 수소화 반응기 반응은 일반적으로 액체 오일, 슬러리상의 고체 촉매 및 기상인 수소 기포의 3상 슬러리를 포함합니다. 여러 가지 상 경계가 있기 때문에 물질 전달, 특히 수소 분산은 매우 중요한 요소입니다. 반응기에 사용되는 혼합 시스템은 기체-액체 전달의 물질 전달 계수에 큰 영향을 미칩니다.

현재 사용되는 혼합 시스템의 유형은 크게 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

• 교반된 용기

• (외부) 루프 반응기

교반된 용기

이는 일반적으로 배치 “막다른 골목입니다."(즉, 수소의 외부 재순환 없음) 반응기.

과거에는 수소가 반응기 외부에서 재활용되는 경우 재순환 반응기가 자주 사용되었습니다. 이 유형은 더 이상 널리 사용되지 않습니다.

막다른 교반 반응기 사이의 주요 차이점은 일반적으로 어떤 유형의 임펠러가 사용되는지와 헤드스페이스로부터 수소의 동반이 어떻게 향상되는지입니다.

주요 유형은 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

플랫 블레이드 터빈 임펠러(러쉬턴):

이것은 사용되는 가장 일반적인 유형의 임펠러입니다. 일반적으로 블레이드는 6개입니다. 이 숫자는 회전 샤프트의 디스크에 볼트로 고정되어 있을 수 있습니다. 방사형 흐름 패턴을 생성합니다. 수소 스파저는 임펠러 바로 아래에 있는 링 형태인 경우가 많습니다. 이것은 아마도 식용유 원자로(특히 오래된 것)에서 가장 일반적인 임펠러일 것입니다. 그러나 결코 기름에 수소를 분산시키는 데 이상적인 임펠러는 아닙니다.

CD-6/비티-6 임펠러(화학자):

이는 더 높은 물질 전달 계수와 더 낮은 캐비테이션 확률을 갖춘 이전 임펠러를 개선한 것입니다. 화학자 웹사이트의 CD-6 및 비티-6에 대한 아래 정보가 있습니다.

축방향 임펠러(라이트닌):

이전 두 임펠러는 방사형 혼합 패턴을 가지고 있지만 축 혼합 패턴은 Lightnin의 A315(하향) 및 A340(상향) 펌핑 임펠러에 의해 제공됩니다. 제조업체는 이것이 헤드스페이스로부터 더 나은 수소 유도를 가지며 반응기의 하단 절반에서 더 나은 수소 분산을 제공한다고 주장합니다.

샤프트(에카토)를 통한 수소 수송:

이 기술은 헤드 공간에서 수소를 흡입하고 샤프트를 통과시켜 수소를 분산시킵니다. 그런 다음 수소는 액체 표면 아래의 액체에 다시 분산됩니다. 이 기술은 기존 원자로에 설치하기에 적합합니다.

고급 가스 원자로(프렉스에어):

이는 “고리 유형으로 간주될 수 있습니다."수소 루프가 반응기 내부에 있지만 반응기. “소매.튜브 내의 하향 펌핑 나선형 스크류 임펠러는 헤드스페이스에서 수소를 끌어당겨 반응기 바닥으로 밀어넣고, 여기서 수소는 튜브 반대쪽에서 위쪽으로 재순환됩니다. 이는 수소에서 오일로의 높은 물질 전달 속도를 제공합니다.

루프 반응기

이러한 기술에는 미반응 수소 및/또는 석유의 외부 순환이 포함됩니다. 유촉매 슬러리의 가열/냉각도 외부에서 수행됩니다.

버스 루프 반응기:

반응기는 벤츄리 혼합 제트(벤츄리 혼입 제트기)에서 고전단 방식으로 석유 촉매 슬러리와 수소를 혼합합니다. 오일 촉매 슬러리는 외부 열 교환기를 통해 순환되고 반응기 상단에 있는 벤츄리 혼합기를 통해 강제로 이동됩니다. 여기서 흡입 효과는 새로운 수소를 끌어옵니다.

이러한 유형의 반응기는 고압, 온도 및 반응 속도가 발생할 때 유리합니다. 이는 더 높은 물질 전달 계수를 제공하며 반응기에 가열 코일이 없다는 사실이 장점입니다.

이 시스템의 단점은 더 높은 자본 및 운영 비용입니다(에너지 요구 사항이 일반적으로 2 - 3 kW/m°인 기존 교반 용기보다 액체에서 수소를 분산시키는 데 더 많은 에너지 - 5kW/m가 사용됩니다).

기타 반응기 유형: 식용유 산업에 사용되는 고정층 연속 반응기와 슬러리상 연속 반응기도 있습니다. 그러나 연속 반응로는 단일 제품의 대량 생산이 있을 때만 실제로 실행 가능합니다.