ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ступенчатые реакторы идеального вытеснения из "Методы оптимизации в химической технологии" Ниже расснэтрены примеры определения оптимальных условий в ступенчатых реакторах идеального вытеснения. [c.117] Таким образом, при изменении общего времени пребывания реагентов в двухступенчатом изотермическом реакторе для сохранения наибольшего выхода продукта Р время пребываття на второй ступени т., т. должно оставаться постоянным н равным величине, xapaктepl[зye юй формулой (111,184). [c.120] Пример I1M0. Пусть протека от те же реакции, что и в предыдущем примере. Предположим, что задачей оптимизации является нахождение минимального объема изотермического двухступенчатого реактора идеального вытеснения, в котором требуется достигнуть заданного выхода продукта реакции Р, т. е. для определенной величины нагрузки на реактор у получить на выходе его продукт с заданной концентрацией Хр (т). [c.120] Однако прежде чем перейти к разбору примеров оптимизации адиабатических реакторов, необходимо остановиться на некоторых общих свойствах обратимых экзотермических реакций, оеущсствляе-рлых в адиабатических условиях. [c.122] В противном случае степень превращения Хд просто недостижима из-за разогрева реагирующей смеси в ироцессе реакции до равновесной температуры Т . Если же входная температура смеси выбирается с учетом условия (111, 197), то для достижения нужной степени превращения в реакторе х значение может оказаться таким низким, что реакция вообще не пойдет при данной температуре либо потребуется чрезмерное увеличение размеров аппарата вследствие малой скорости реакции в его начале. [c.123] Задачу оптимизации для такого реактора можно сформулировать различно, в зависимости от того, какая цель при этом преследуется. Например, для заданного общего времени пребывания т и заданного числа ступеней N необходимо найти входные температуры ступеней Tf (г = 1,. . N) и время пребывания реагентов на каждой ступени т,- (i 1,. .., N) так, чтобы общая степень превращения в реакторе была максимальной. Иная постановка оптимальной задачи заключается в требовании достижения заданной степени превращения ху, при минимальном общем времени пребывания реагентов в аппарате и заданном числе ступеней. [c.124] Возможна также постановка оптимальной задачи, в которой требуется определить оптимальное число ступеней в реакторе. Правда, в последнем случае в качестве критерия оптимальности нужно использовать экономические оценки эффективности процесса, включающие стоимость затрат на дополнительное оборудование при увеличении числа ступеней аппарата. Очевидно, что оптимальным в смысле эффективности применения катализатора является ступенчатый реактор с бесконечно большим числом ступеней, так как при этом результирующий температурный профиль реактора приближается к опти-мальному профилю для одноступенчатого реактора идеального вытеснения (см. рис. П1-14). [c.124] Пример 111-11. Для обратимой экзотермической реакции (III, 194), проводимой в ступенчатом адиабатическом реакторе идеального вытеснения, имеющем N ступеней, найти минимальное время пребывания х реагентов в аппарате и распределение его по ступеням, обеспечивающее заданную степень превращения исходпого реагента А. [c.125] Вернуться к основной статье