ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Трудности масштабного перехода от лабораторных условий из "Организация исследований в химической промышленности" В главе 6 мы попытались проанализировать причины возникновения проблем масштабирования и рассмотрели лабораторные методы получения информации, позволяющей обойти эти проблемы. Но можно ли разрешить все проблемы масштабирования с помощью одной только лабораторной работы При теперешнем уровне наших знаний ответ на этот вопрос чаще всего будет отрицательным. И хотя в предыдущей главе мы привели пример масштабирования от лабораторных условий к крупному промышленному производству [105], при котором масштаб увеличивался в 20 ООО раз, подобные случаи представляют собой редкое исключение. [c.257] Тем не менее процесс, при разработке которого не возникали бы какие-нибудь проблемы масштабирования, требующие проведения испытаний на опытно-промышленной установке, является большой редкостью. Ведь потребность в опытно-промышленной установке может возникнуть вследствие любой из перечисленных выше проблем. Для большинства же процессов имеется несколько подобных проблем, специфика их такова, что отработка хотя бы части процесса на опытно-промышленной установке совершенно обязательна. Далее будет показано, что опытно-промышленная отработка одних составных частей может оказаться невозможной без проведения на этой установке работ, связанных с какими-то другими его частями или даже со всем процессом в целом. [c.258] Изменение масштаба процесса (заметим, что это относится как к его увеличению, так и к уменьшению) подвергает самому суровому испытанию все компоненты модели, полученные экспериментальным путем. Даже такие факторы, как константы скорости химических реакций, которые, как можно было бы ожидать, не должны меняться в зависимости от размеров реактора, не остаются неизменными. Например, селективное каталитическое окисление пропилена с получением акролеина и акриловой кислоты может перейти в цепную реакцию горения с выделением СО2 и СО [118]. В процессах, проте-каюпщх с участием радикалов и характеризующихся влиянием стенок сосудов, форма и размер аппарата становятся существенно важными факторами общей кинетической картины. Только в самых простых случаях, таких, как некоторые гомогенные жидкофазные реакции, можно рассчитывать на то, что кинетических данных, полученных лабораторным путем, будет достаточно для значительного масштабирования. Впрочем, и после того как будет подучена твердая гарантия, что эффект стенок отсутствует и что реакции будут идти с теми же скоростями, а константы скорости останутся прежними, введение в процесс даже такого, казалось бы, безо дного компонента, как перемешивание исходных компонентов, порождает проблему масштабирования. Ведь даже в условиях так называемой гомогенной реакции одно дело перемешивать жидкости в лабораторном сосуде и совсем другое — в реакторе емкостью 20 м . Форма и размер реактора, расположение штуцеров, через которые подаются жидкости, подлежащие перемешиванию, и гидродинамический режим, обусловленный геометрией пространства около ввода сырья, — все эти факторы будут оказывать существенное воздействие на характер перемешивания. [c.258] Еще более остро встает эта проблема в гетерогенных системах. На скорость и эффективность очень многих химических реакций, связанных с растворением газов или твердых веществ в жидких средах, даже в лабораторных условиях существенно влияют форма и расчетные параметры реактора и перемешивающего устройства. [c.258] Вернуться к основной статье