6.2. Reactor innovations
There are few recent works which consider innovations in
reactors; these are briefly discussed in this subsection. To
combine catalytic reaction with the separation properties of
zeolite membranes,Gallucci et al. (2004)used a zeolite membrane reactor. They found that CO2conversion (XCO2 =11.6%),
methanol selectivity (SMeOH= 75%) and yield (YMeOH= 8.7%)
at T= 206
◦
C were higher than those obtained in a conventional reactor (XCO2 =5%,SMeOH= 48% andYMeOH= 2.4%)
atT= 210
◦
C,P=2MPa, H2/CO2 ratio=3mol/mol and space
velocity = 6000 1/h. The methanol yield was higher, due to
the fact that the products (methanol and water) were
selectively removed from the reaction system. From reactor simulations at T= 210
◦
C andP=1MPa,Barbieri et al.
(2002) found that reactors with an organophilic (X= 22.7%,
SMeOH= 60.2%, YMeOH= 13.7%) and hydrophilic membrane
(X= 23.9%, SMeOH= 54.2%, YMeOH= 13%) have better performance than that of a conventional tubular reactor (X= 14.2%,
SMeOH= 40.5%,YMeOH= 5.8%). They highlighted the fact that
increased methanol yield in a membrane reactor reduces the
consumption of reactant and facilitates operation at lower
pressures and higher temperatures. This, in turn, favours reaction kinetics by reduction in the residence time and the reactor
volume.
Rahimpour (2008)investigated a two-stage catalyst bed
concept for CO2conversion to methanol. A system with two
catalyst beds instead of one single catalyst bed was considered. In the first catalyst bed, the synthesis gas was partly
converted to methanol in a conventional water-cooled reactor. This bed was operated at higher than normal operating
temperature and at high yield. In the second bed, the reaction heat was used to pre-heat the feed gas to the first bed.
The continuously reduced temperature in this bed provided
increasing thermodynamic equilibrium potential. In this bed,
the reaction rate was much lower, and hence, was the reaction heat. This feature resulted in milder temperature profiles
in the second bed because less heat was released as compared to the first bed. In this way, the catalysts were exposed
to less extreme temperatures and, catalyst deactivation via
sintering was avoided. The two-stage catalyst bed system
could be operated with higher conversion and longer catalyst life time than a conventional single-bed reactor. Thus,
it is an interesting candidate for application in methanol
production.
6.2. เครื่องปฏิกรณ์นวัตกรรมมีผลงานล่าสุดไม่กี่ที่พิจารณานวัตกรรมในเตาปฏิกรณ์ สั้น ๆ เหล่านี้จะกล่าวถึงใน subsection นี้ ถึงรวมปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยา มีคุณสมบัติแยกของเข้าใช้ซีโอไลต์ Gallucci et al. (2004) ใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบใช้ซีโอไลต์เมมเบรน พวกเขาพบว่า CO2conversion (XCO2 = 11.6%),วิธีเมทานอล (SMeOH = 75%) และอัตราผลตอบแทน (YMeOH = 8.7%)ที่ T = 206◦C สูงกว่าผู้ที่ได้รับในเครื่องปฏิกรณ์ทั่วไป (XCO2 = 5%, SMeOH = 48 andYMeOH = 2.4%)atT = 210◦อัตราส่วน C, P = 2MPa, H2/CO2 = 3mol/โมล และพื้นที่ความเร็ว = 6000 1 h ผลผลิตเมทานอลได้สูง เนื่องความจริงที่ว่าผลิตภัณฑ์ (เมทานอลและน้ำ)เลือกลบออกจากระบบปฏิกิริยา จากเครื่องปฏิกรณ์จำลองที่ T = 210◦C andP = 1MPa, Barbieri et al(2002) พบว่าเตาปฏิกรณ์ ด้วยการ organophilic (X = 22.7%SMeOH = 60.2%, YMeOH = 13.7%) และเยื่อ hydrophilic(X = 23.9%, SMeOH = 54.2%, YMeOH = 13%) มีประสิทธิภาพมากกว่าที่มีปกติท่อเครื่องปฏิกรณ์ (X = 14.2%SMeOH = 40.5%,YMeOH= 5.8%) พวกเขาเน้นความจริงที่ผลผลิตเมทานอลที่เพิ่มขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์แบบเมมเบรนลดการปริมาณของตัวทำปฏิกิริยา และอำนวยความสะดวกในการดำเนินงานที่ต่ำความดันและอุณหภูมิสูง นี้ กลับ favours จลนพลศาสตร์ปฏิกิริยา โดยลดเวลาพำนักและปล่อยไดรฟ์ข้อมูลRahimpour (2008) ตรวจสอบเศษสองเตียงแนวคิดสำหรับ CO2conversion กับเมทานอล ระบบที่ มีสองบริการเตียงเดียวเศษเศษถูกพิจารณา เตียงแรกของ catalyst แก๊สสังเคราะห์เป็นบางส่วนแปลงเป็นเมทานอลในเครื่องปฏิกรณ์ water-cooled เป็นธรรมดา เตียงนี้ถูกดำเนินการที่สูงกว่าทำงานปกติอุณหภูมิ และผลตอบแทนสูง เตียงที่สอง ปฏิกิริยาความร้อนถูกใช้ก่อนร้อนแก๊สอาหารนอนแรกอุณหภูมิลดลงอย่างต่อเนื่องนี้เตียงให้เพิ่มเป็นสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ เตียงนี้อัตราปฏิกิริยาต่ำมาก และ ดังนั้น ความร้อนของปฏิกิริยานั้น คุณลักษณะนี้ทำให้ค่าอุณหภูมิพะแนงเตียงที่สองเนื่องจากความร้อนน้อยกว่าถูกปล่อยออกมาเป็น เทียบกับเตียงแรก ด้วยวิธีนี้ สิ่งที่ส่งเสริมถูกเปิดเผยการน้อยมากอุณหภูมิ catalyst ปิดใช้งานผ่านเผาผนึกหลีกเลี่ยง ระบบเศษสองเตียงสามารถดำเนินการแปลงสูงและนานชีวิตเศษมากกว่าเครื่องปฏิกรณ์เบดเดียวที่ปกติ ดังนั้นเป็นผู้สมัครน่าสนใจในเมทานอลการผลิต
การแปล กรุณารอสักครู่..
6.2 นวัตกรรมเครื่องปฏิกรณ์มีผลงานที่ผ่านมาไม่กี่รายที่พิจารณาเป็นนวัตกรรมในเครื่องปฏิกรณ์; เหล่านี้จะกล่าวสั้น ๆ ในหมวดนี้ เพื่อรวมปฏิกิริยาที่มีคุณสมบัติแยกเยื่อซีโอไลท์, et al, Gallucci (2004) ที่ใช้เมมเบรนซีโอไลต์เครื่องปฏิกรณ์ พวกเขาพบว่า CO2conversion (XCO2 = 11.6%) การเลือกเมทานอล (SMeOH = 75%) และอัตราผลตอบแทน (YMeOH = 8.7%) ที่ T = 206 ◦ C สูงกว่าผู้ที่ได้รับในเครื่องปฏิกรณ์แบบธรรมดา (XCO2 = 5% SMeOH = 48% andYMeOH = 2.4%) ATT = 210 ◦ C, P = 2MPa, H2 / อัตราส่วน CO2 = 3mol / mol และพื้นที่ความเร็ว6000 = 1 / ชั่วโมง ผลผลิตเมทานอลเป็นที่สูงขึ้นอันเนื่องมาจากความจริงที่ว่าผลิตภัณฑ์ (เมทานอลและน้ำ) ถูกลบออกจากระบบการคัดเลือกปฏิกิริยา จากการจำลองเครื่องปฏิกรณ์ที่ T = 210 ◦ C ANDP = 1MPa, Barbieri et al. (2002) พบว่าเครื่องปฏิกรณ์ที่มี organophilic (X = 22.7% SMeOH = 60.2% YMeOH = 13.7%) และเมมเบรนที่ชอบน้ำ(X = 23.9% , SMeOH = 54.2% YMeOH = 13%) มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นกว่าที่เครื่องปฏิกรณ์ท่อธรรมดา (x = 14.2% SMeOH = 40.5% YMeOH = 5.8%) พวกเขาเน้นความจริงที่ว่าเพิ่มขึ้นผลผลิตเมทานอลในเครื่องปฏิกรณ์เมมเบรนจะช่วยลดการบริโภคของสารตั้งต้นและอำนวยความสะดวกการดำเนินงานที่ลดลงแรงกดดันและอุณหภูมิที่สูงขึ้น นี้ในการเปิดโปรดปรานจลนศาสตร์ปฏิกิริยาจากการลดลงในระยะเวลาที่อยู่อาศัยและเครื่องปฏิกรณ์ปริมาณ. Rahimpour (2008) การตรวจสอบตัวเร่งปฏิกิริยาที่สองขั้นตอนเตียงแนวคิดที่จะCO2conversion เมทานอล ระบบที่มีสองเตียงแทนตัวเร่งปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยาเตียงเดียวได้รับการพิจารณา ในเตียงตัวเร่งปฏิกิริยาแรกก๊าซสังเคราะห์บางส่วนได้รับการแปลงเป็นเมทานอลในเครื่องปฏิกรณ์น้ำเย็นธรรมดา เตียงนี้ได้รับการดำเนินการที่สูงกว่าการทำงานปกติและอุณหภูมิที่ให้ผลตอบแทนสูง นอนอยู่บนเตียงสองความร้อนปฏิกิริยาที่ใช้ไปก่อนความร้อนก๊าซฟีดไปยังเตียงแรก. อุณหภูมิลดลงอย่างต่อเนื่องในเตียงนี้ให้เพิ่มศักยภาพสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ นอนอยู่บนเตียงนี้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็นที่ต่ำกว่ามากและด้วยเหตุนี้เป็นปฏิกิริยาความร้อน คุณลักษณะนี้จะส่งผลให้อุณหภูมิในโปรไฟล์จ้าอยู่บนเตียงที่สองเพราะความร้อนน้อยได้รับการปล่อยตัวเมื่อเทียบกับเตียงแรก ด้วยวิธีนี้ตัวเร่งปฏิกิริยาได้สัมผัสกับอุณหภูมิสูงน้อยลงและการเสื่อมตัวเร่งปฏิกิริยาที่ผ่านการเผาหลีกเลี่ยง ทั้งสองขั้นตอนระบบตัวเร่งปฏิกิริยาเตียงอาจจะมีการดำเนินการกับแปลงที่สูงขึ้นและเวลาชีวิตของตัวเร่งปฏิกิริยานานกว่าธรรมดาเครื่องปฏิกรณ์เดียวเตียง ดังนั้นมันเป็นผู้สมัครที่น่าสนใจสำหรับการประยุกต์ใช้ในเมทานอลผลิต
การแปล กรุณารอสักครู่..