ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Типы химических реакторов из "Устойчивость режимов работы химических реакторов" Если реагенты образуют однофазную систему (жидкую или газообразную), то реактор называется гомогенным, в противном случае — гетерогенным. Приводимые ниже сведения о составлении уравнений, описывающих процессы, происходящие в реакторах, относятся только к гомогенным реакторам. Исключение составляют те случаи, когда гетерогенные реакторы рассматриваются, как квазигомогенные. Квазигомогенными обычно считают реакторы с псевдоожижепным слоем катализатора и реакторы некоторых конструкций с неподвижным слоем катализатора. [c.15] Классш )икация реакторов по типу массопередачи отражает д -ление систем любой природы на закрытые и открытые (см., например, работу [8]). [c.15] Система называется закрытой, если она не обменивается веществом с окружающей средой, т. е. массопередача вообще отсутствует (что, конечно, не исключает передачу энергии, напри-мер, теплообмен, между системой и окружающей средой). [c.15] Реакторы периодического действия, периодически загружаемые реагентами и периодически освобождаемые от продуктов реакции, представляют собой закрытые системы, так как в ходе химического превращения в них отсутствует массопередача. [c.15] Система называется открытой, если она непрерывно обменивается веществом с окружающей средой. Открытые системы играют важную роль во многих областях науки, в частности, в биологии, поскольку все живые существа постоянно обмениваются веществом с внешним миром. [c.15] Реакторы непрерывного действия — проточные аппараты с непрерывной подачей реагентов и непрерывным отводом реагирующей смеси являются открытыми химическими системами. [c.15] Реакторы полунепрерывного действия занимают промежуточное место между реакторами периодического и непрерывного действия одни реагенты загружаются в них периодически, другие подаются непрерывно или же непрерывно подаются все реагенты, а продукты реакции периодически выгружаются (или, наоборот, реагенты загружаются периодически, а продукты удаляются непрерывно). [c.15] В зависимости от характера движения элементов реагирующей смеси различают два крайних случая. [c.15] Первый — когда элемент реагирующей смеси мгновенно перемешивается с содержимым реактора, в результате чего величины, характеризующие состояние смеси (концентрации оеагентов. температура), в каждый момент времени будут иметь одинаковые значения во всем объеме реактора. Такие реакторы называют реакторами идеального смешения. На практике режим идеального смещения достигается с помощью мешалки или другого приспособления аппараты, в которых реакции протекают в псевдоожиженном слое мелкозернистого катализатора, в большинстве случаев также можно рассматривать как реакторы идеального смещения. [c.16] Второй крайний случай удобно рассмотреть на примере непрерывного трубчатого реактора. При отсутствии диффузии, а также конвективного и турбулентного перемешиваний в продольном направлении каждый элементарный слой реагирующей смеси независим от соседних слоев и движется вдоль трубы, как поршень. Аппараты, в которых наблюдаются подобные картины, называют р е-акторами идеального вытеснения. К ним иногда относят реакторы, в которых реагирующая смесь перемещается через неподвижный слой зернистого катализатора. [c.16] Промышленные реакторы чаще всего относятся к смешанному типу в них нет ни идеального смешения, ни идеального вытеснения. [c.16] В зависимости от условий теплообмена реакторы можно подразделять следующим образом. [c.16] В изотермических реакторах теплообмен через стенку считается идеальным в результате тепло, выделяемое (или поглощаемое) при протекании реакции, мгновенно отводится от реагирующей смеси (или, наоборот, подводится к ней), так что температура остается постоянной. Если температуру нельзя считать постоянной, то реактор является неизотермическим. Частным случаем неизотермических реакторов являются автотер-мические реакторы, т. е. такие аппараты, в которых отсутствует теплопередача через стенку. Эти реакторы часто называют адиабатическими, полагая, что происходящие в них процессы носят адиабатический характер. Однако, это будет верно лишь для закрытой системы, т. е. для реактора периодического действия. В реакторах же полунепрерывного и непрерывного действия массопередача сопровождается переносом определенного количества теплоты, что приводит к изменению энтропии реагирующей смеси и не дает возможности считать процессы в реакторе адиабатическими. [c.16] Более подробные сведения о химических реакторах можно найти в книгах [9— 19]. [c.16] Вернуться к основной статье