ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Открытые системы. Реактор идеального смешения из "Кинетический метод в синтезе полимеров" В системе идеального смешения лри постоянной скорости подачи реагентов температура реакционной массы во всем объеме должна быть одинаковой. Бели температурный режим стационарен, то температура реакционной массы в РИСНД постоянна. Для этого необходимо, чтобы выполнялось условие равенства скоростей тепловыделения и теплоотвода. [c.304] При постоянном времени пребывания скорость выделения тепла растет с повышением температуры до тех пор, лока продолжительность реакции не станет меньше среднего времени пребывания. [c.304] Полученное уравнение снова выражает линейную зависимость Ол от Т , причем тангопс угла наклона кривой зависит от скорости подачи С. [c.305] Очевидно, что число степеней свободы При регулировании температурного режима в реакторе типа РИСНД больше, чем в РИСПД. Одним из возможных вариантов работы РИСНД является так называемый автотермический режим. В этом случав все тепло реакции расходуется на подогрев поступающей реакционной смеси и температура процесса регулируется только скоростью подачи и концентрацией инициатора. [c.305] Фактически выход продукта (за один проход) не превышает 13—16%. Важно подчеркнуть, что в этих условиях образуется продукт приемлемого качества, экономически Такой режим оправдан (благодаря высокой производительности реактора) отвод тепла реакхщи другими способами невозможен из-за низкого коэффициента теплопередачи (рабочее давление порядка 2000 ат). [c.305] Левая часть уравнения выражает количество тепла, выделяемого в реакторе. Оно пропорционально глубине превращения, которая в свою очередь есть функция т, Г и кинетических констант. Член в правой части этого уравнения выражает расход тепла на нагрев реакционной смеси. Графический анализ этого уравнения приведен на рис. УП.З. [c.306] Положение линии скорости теплоотвода dQ /dt = рСр Т —Гр) можно изменить только за счет варьирования Т Положение линии скорости выделения тепла [уравнение (УП-58)] можно изменять, варьируя т и концентрации реагентов (обычно инициатора ). [c.306] Если процесс отвода тепла выражается прямой 2, а процесс тепловыделения — кривой А, то устойчивая работа возможна только при низкой температуре и ндзкой степени превращения. Если отвод тепла происходит по прямой 3, то точки пересечения характеризуют два устойчивых (крайних) и один неустойчивый температурные режимы работы реактора. [c.306] Обычно (в частности, при производстве полиэтилена) стремятся вести процесс в верхнем устойчивом режиме. Чтобы проскочить нижний устойчивый режим при запуске реактора, его специально нагревают ( зажигают реакцию). [c.306] Другой вариант автотермнческого режима — отвод тепла реакции за счет кипения мономера или растворителя — находит широкое применение в технике. На этом принципе основаны способы производства бутилкаучука, полиэтилена и полипрохшлена при низком давлении, сополимеров стирола в массе и другие, в которых разность температур Т ъТ недостаточно велика. Обычно регулирование темнер,атурного режима достигается или подбором растворителя (чаще смеси растворителей), кипящего при заданной температуре, или изменением давления в полимеризаторе. [c.306] В заключение этого раздела рассмотрим влияние температуры на молекулярный вес продукта. Уменьшение средней степени полимеризации с повышением температуры ограничивает возможности интенсификации полимеризационных процессов в реакторах РИСНД. [c.307] Исключение составляют процессы, в которых экспоненциальное уменьшение как функции Т удается компенсировать повышением давления. Пока в промышленном масштабе подобный прием использован только при полимеризации этилена, но принципиально он может быть реализован и для создания адиабатических режимов в других полимеризационных ттроцессах. [c.307] В каскаде реакторов РИСНД существуют более широкие возможности для регулирования температурного режима с целью интенсификации процесса. [c.307] Вернуться к основной статье