ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика гомогенных химических реакций в режиме идеального перемешивания из "Химическая кинетика и катализ 1985" Если в реактор, объем V которого может изменяться, вводят смесь реагирующих веществ с объемной скоростью У] и отбирают с объемной скоростью ог, то количество молей любого вещества в реакторе будет изменяться во времени. [c.59] Пусть концентрация вещества А, на входе в реактор равна СоА . Если в реакторе осуществляется идеальное перемешивание, то концентрация вещества на выходе из реактора будет такой же, как и в любой точке внутри реактора. Обозначим ее сд.. Истинную скорость химической реакции, определенную по веществу А,-, обозначим хю. [c.59] По этому уравнению можно рассчитать скорость химической реакции, когда в реакторе идет увеличение объема реагирующей смеси. Подставляя в это равенство ш = /г/(сА сд ), можно на основании экспериментальных данных рассчитать константы скоростей протекающих химических реакций. Если константы скоростей известны, можно найти, как изменяется концентрация вещества А на выходе из реактора со временем. [c.60] Если в реакторе происходит реакция в газовой фазе, то газ во время процесса будет занимать весь объем реактора Ур. Однако давление газов в реакторе не будет постоянным в случае, если отбор из реактора иг будет меньше, чем алгебраическая сумма поступающего объема VI и изменения объема вследствие реакции. Давление в реакторе будет расти и, следовательно, со временем будет расти число молей вещества А,-. [c.60] В случае стационарного состояния (для газовой фазы) в реакторе объемная скорость но может быть произвольной. Она является строго фиксированной величиной, так как в противном случае давление в реакторе будет изменяться со временем, и процесс не будет стационарным. Объемную скорость на выходе из реактора надо подбирать либо опытным путем, либо, зная константу скорости реакции, рассчитывать по уравнению (246) при условии, что все остальные параметры известны. [c.61] Концентрацию вещества А, на входе в реактор можно определить аналогично, т. е. [c.61] Интересно отметить, что скорость реакции в режиме идеального вытеснения описывается дифференциальным уравнением, а скорость реакции в режиме идеального перемешивания — алгебраическим уравнением. [c.62] Протекающей в газовой фазе. [c.62] В реактор в единицу времени подается поа моль вещества А. Числа молей веществ, выходящих из реактора в единицу времени, будут иметь значения Па = поа( — х) па = поаХ. [c.62] Так же просто решаются задачи нахождения кинетического уравнения более сложных реакций, проводимых в режиме идеального перемешивания. [c.62] Подставляя (260) в выражение (142), легко найти энергию активации для реакций, проводимых в режиме идеального перемешивания. [c.63] При осуществлении процесса в системе последовательно соединенных реакторов, работающих в режиме идеального перемешивания, или в реакторе, разделенном на секции, в каждой из которых осуществляется автономное перемешивание, выходы конечных продуктов приближаются к выходам продуктов процесса, проводимого в одном реакторе. Опыт показывает, что уже при небольшом числе ( 10) секций или последовательно соединенных реакторов идеального перемешивания система в целом начинает вести себя как один реактор идеального вытеснения. Результаты сравнения кинетики реакций в реакторах одинаковой длины, но работающих в разных режимах (при одинаковой объемной скорости подачи смеси реагирующих веществ в реакторы и при одинаковых температурах), показаны на рис. 15. [c.63] Как показано выше, реальные режимы в реакторах отличаются от идеальных. Отклонения режимов реальных реакторов от идеальных можно учесть введением в соответствующие уравнения динамики и кинетики поправочных коэффициентов, находимых специальными экспериментальными методами, на которых мы останавливаться не будем. [c.63] Вернуться к основной статье