ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные характеристики потоков и их влияние на протекание ХТП из "Основы химической технологии" Для анализа и управления реактор.ами, через которые проходят потоки реагентов, технологу необходимо учитывать влияние характеристик таких потоков на показатели ХТП. К основным гидродинамическим характеристикам потока, оказывающим влияние на протекание ХТП, относят линейную скорость и перемешивание, к термодинамическим — изменение температуры по длине реакционной зоны, через которую проходит поток и др. При дальнейшем изложении материала мы не будем делать различия между потоками газа, жидкости, зернистых твердых материалов или их смесями. Для простоты их называют потоками жидкости, а под термином частица подразумевают часть потока, движение которого в какой-либо момент можно рассматривать как движение единого целого. В зависимости от гидродинамических характеристик и структуры потока продолжительность пребывания таких частиц (зерен, капель, малых объемов жидкости или газа) в зоне реакции будет различна, процесс, протекающий в каждой такой частице, будет иметь различную степень завершенности. Это, в свою очередь, окажет отрицательное влияние на средние выходные показатели протекания ХТП в реакторах. [c.97] Перемешивание в потоке может быть продольным и радиальным. Продольное перемешивание обусловливает смешение частиц, -только что вошедших в реакционную зону, с частицами, давно в ней находящимися. В большинстве случаев продольное перемешивание ухудшает показатели ХТП из-за снижения движущей силы. Радиальное перемешивание интенсифицирует массообмен между соседними участками в поперечном сечении потока и уменьшает отрицательное влияние неоднородности поля линейных скоростей. [c.97] Продольное перемешивание и неоднородность поля скоростей приводят к одному и тому же отрицательному явлению — к неравномерности времени пребывания частиц в зоне реакции, через которую проходит поток. [c.97] Здесь Ор объем реакционной зоны V — объемный расход жидкости (газа, смеси). [c.97] При одном и том же среднем времени т различные степени неравномерности времени пребывания частиц в реакционной зоне приведут к различным значениям показателей ХТП. Это связано с тем, что уменьшение степени пре]зращения в частицах из-за покидания ими реакционной зоны раньше времени т не компенсируется увеличением X за счет задержки в реакционной зоне других частиц дольше среднего времени пребывания. Рис. 6.3 поясняет сказанное. Пусть одни частицы покинут реакционную зону раньше т на отрезок времени Ат, а другие частицы останутся в зоне реакций на Ат дольше. Из-за меньшего времени пребывания частиц степень их превращения уменьшится на ДХ1, а степень превращения задержавшихся частиц увеличится на А г. Как следует из графика , ДХ1 АХг. Чем больше отклонение времен пребывания от среднего значения т тем больше разность А 1 — АХ . Таким образом, чем больше неравномерность времени пребывания, тем сильнее отрицательное воздействие этой неравномерности на пок азате.ти ХТП. [c.98] Для учета влияния структуры потока, неоднородности поля скоростей, перемешивания на протекание ХТП в реакторах технолог должен построить упрощенные мысленные модели потоков. Такая модель должна отражать наиболее существенные особенности потока и давать возможность описывать влияние этих особенностей на протекание ХТП, прогнозируя тем самым его поведение. [c.98] Технологи часто используют для анализа ХТП две простейшие максимально упрощенные модели потоков, называемых идеальными— модель потока с идеальным вытеснением реагентов и модель потока с идеальным (полным) смешением. Соответственно реакторы, через которые проходят идеальные потоки, называют реакторами идеального вытеснения и полного смешения. Эти модели, несмотря на свою простоту, во многих случаях достаточно точно описывают поведение ХТП в реальных потоках, проходящих через промышленные реакторы. [c.98] Вернуться к основной статье