ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Непрерывные реакторы из "Последние достижения в области жидкостной экстракции" В настоящее время многие крупномасштабные производства используют реакции, протекающие в системе жидкость — жидкость, поэтому с экономической точки зрения их целесообразно осуществлять в непрерывном процессе. При проектировании непрерывного реактора для системы ж — ж необходимо выбрать процесс прямоточный, полупротивоточный или противоточный. Ранее полагали, что многие технически важные реакции в системе ж — ж протекают в кинетической области и при проектировании непрерывного процесса часто следовали традиционному пути, выбирая между непрерывным проточным реактором с мешалкой и трубчатым реактором. В каждом из них используется прямоточный контакт. [c.365] Применение этих реакторов сводит на нет реальные преимущества противоточного контакта. Для тепло- и массопередачи в противоточных аппаратах достигается максимальная движущая сила. При проведении экзотермических реакций можно получить более равномерное распределение тепла в реакторе. Этот факт особенно важен в процессах нитрования ароматических соединений, так как отвод тепла реакции является одной из труднейших задач при проектировании реакторов для непрерывного нитрования. При использовании прямотока реагентов реакция протекает, в основном, в месте ввода фаз. Здесь же выделяется основное количество тепла. [c.365] Олбрайт [18] исследовал конструкции непрерывных нитраторов. В большинстве принятых промышленностью аппаратах используется прямоток. Однако, есть сведения о применении для этой цели многоступенчатого противоточного смесителя — отстойника. На основе экспериментальных данных было показано [19], что при противотоке достигается более высокая степень конверсии, чем при прямотоке (при фиксированном числе ступеней и одинаковом времени контакта). [c.365] Богосавлевич [20] также описывает противоточный смеситель-отстойник для непрерывного нитрования и выводит уравнения для его расчета. Однако эти уравнения основаны на предположении, что процесс описывается обычным уравнением скорости, что маловероятно. [c.365] Таким образом, любой смеситель, разработанный для экстракции в системе жидкость — жидкость, может быть использован для процесса с химической реакцией, если решен вопрос об удовлетвори-те.льном температурном контроле. И наоборот, такой аппарат как смеситель Морриса [21], первоначально спроектированный для проведения реакции в системе жидкость — жидкость и с успехом применяемый в крупномасштабном производстве тринитротолуола, теперь используется для обычной жидкостной экстракции. [c.365] Периодические прямоточные непрерывные и трубчатые реакторы описаны в стандартных руководствах. Степень перемешивания в таких реакторах должна быть достаточной, чтобы исключить расслаивание, тогда для расчета можно применять обычные уравнения. [c.365] Противоток в двухфазной системе детально рассмотрен Левен-шпилем [22], который принял, что поток в любое мгновение является идеальным. Отклонение от идеальности можно учесть таким же образом, как учитывается степень продольного перемешивания при проектировании экстракционного оборудования. [c.366] Большинство технически важных процессов в системе жидкость — жидкость не включает в себя стадии с очень низкими константами скорости. В этом случае смесители не могут быть рассчитаны на основе рассмотренных выше принципов. Следует принимать во внимание ограничения, обусловленные массопередачей. Некоторые теоретические модели уже обсуждались. Однако они имеют ограниченное приложение для промышленных аппаратов, где потоки резко отличаются от идеальных, а скорость массопередачи и, следовательно, толщина реакционной зоны зависят от степени перемешивания. Поэтому расчет промышленных реакторов еще в значительной степени является эмпирическим. [c.366] Вернуться к основной статье