ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Каскад реакторов из "Введение в теорию и расчеты химических и нефтехимических реакторов Изд.2" Подстановкой в уравнение (VI, 9) выражения г = —(d ldT)n, т. е. одним общим приемом, получены расчетные уравнения для простых и сложных реакций различных порядков в жидкой фазе при постоянном объеме. В табл. 9—12 для частных решений концентрации целевого компонента обозначены через а. Следует отметить, что применение указанных уравнений (VI,10) — (VI, 48) требует предварительного изучения кинетики процесса. [c.118] В самом общем случае можно предполагать время пребывания 0 или константу скорости реакции меняющимися от одного реактора каскада к другому. В таком случае расчет производится от одной ступени к другой (алгебраический ступенчатый метод расчета). При наличии счетно-рещающих машин этот прием в настоящее время не может представлять особых затруднений. [c.118] Обычно мгновенная константа скорости k принимается постоянной для всех реакторов каскада. При одинаковых размерах реакторов и постоянном питании время пребывания 0 = 0 = onst, и задача значительно упрощается. [c.118] Применение указанного приема для простых реакций более высоких порядков, а также для большинства сложных реакций приводит к громоздким формулам. В этих случаях рекомендуется графический или ступенчатый аналитический метод решения. В последнем случае уравнение, соответствующее рассматриваемой реакции, решается для каждого реактора каскада подстановкой в него значений концентраций целевого компонента, выходящего из предыдущего реактора. Такой ступенчатый подсчет производится до получения заданной конечной концентрации. [c.119] В этом случае, начиная от заданных значений концентраций питания Слй = Сво, вычисляются концентрации обоих компонентов Са и Св на выходе из первого реактора. Далее подстановкой в уравнение (VI, 31) значений Са и Св находят Саь Свч и т. д. [c.119] Таким образом, изложенный выше метод можно использовать для расчета простых и сложных реакций, протекающих в каскаде реакторов с мешалками, если известны механизмы и константы скорости для тех отдельных реакций, которые определяют общую скорость процесса. [c.119] Пример использования табл. 9—12 приведен ниже. [c.119] Это выражение дано в табл. 9 [см. уравнение (VI. 13)]. [c.120] Графическое изображение результатов расчетов по этому уравнению дано на рис. VI-3 для различного числа реакторов в каскаде п= —5) и различных избытков (в %) нелимитирующего компонента в питании первого реактора. Графики дают U = z= f(kQ Ao), где ao и U относятся к лимитирующему компоненту. [c.120] Следующие примеры иллюстрируют применение аналитического метода расчета. [c.122] Пример У1-2. Цель примера — показать, что оптимальное число ступеней каскада, необходпмое для получения наибольшей концентрации целевого продукта, можно вычислить из аналитических зависимостей для заданных условий процесса (например, данного состава питания и фиксированного номинального времени пребывания). [c.122] Пример У1-3. Приводим числовую иллюстрацию для реакции, рассмотренной в примере У1-2. Известны 0 = 10 с а = I Р — у = 0,2. Начальная концентрация компонента сла = 1- Определить число реакторов в каскаде, обеспечивающее максимальную концентрацию целевого компонента. [c.123] Провести аналитический расчет для -й ступени каскада. [c.124] Постоянные Ри Рг и Рз находят по граничным условиям, т. е. по составу с АО, Сво и Ссо в питании первого реактора каскада. [c.124] Вернуться к основной статье