ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сравнение неизотермических моделей реакторов из "Методы кибернетики в химии и химической технологии" Количественную оценку моделей реакторов удобно провести, воспользовавшись методом сравнения наклонов кривых dxidx в координатах х, т, дифференцируя уравнения материального баланса реакторов в различных условиях теплообмена и принимая для адиабатических условий уравнения (VIII,128) и (VIH,129). [c.341] Левая часть выражения (УП1,172) всегда отрицательна, а правая — всегда положительна, поэтому и фактор (УП1,169) всегда меньше единицы. Следовательно, в адиабатическом реакторе идеального вытеснения для эндотермических реакций всегда достигается более высокая степень превращения на единицу объема. [c.342] Соотношение (УП1,176) справедливо для большинства экзотермических систем в адиабатических условиях. Следует отметить, что, если это соотношение не выполняется, скорость реакции будет уменьшаться при увеличении степени превращения, и реактор идеального вытеснения окажется предпочтительнее реактора идеального смешения. [c.345] Приведенная ранее оценка средних скоростей реакций позволяет объяснить эти выводы. Скорость эндотермических реакций уменьшается с увеличением степени превращения вследствие расходования реагентов и уменьшения температуры в системе. Средняя скорость реакции в аппарате идеального вытеснения (где она принимает среднее значение от максимального на входе и минимального на выходе) всегда выше средней скорости в реакторе идеального смешения кроме того, высокая степень превращения достигается только при высоких средних скоростях реакций. Поэтому при теплообмене реактор идеального вытеснения всегда предпочтительнее реактора идеального смешения. [c.345] Для большинства экзотермических процессов скорость увеличивается вначале (с возрастанием степени превращения) вследствие повышения температуры в системе, но снижается в конце (с уменьшением х) за счет расходования реагентов. При сравнительно малых степенях превращения средняя скорость реакции в аппарате идеального смешения всегда выше, чем в аппарате идеального вытеснения. Однако по достижении некоторого уровня х несколько большего, чем уровень, соответствующий максимуму скорости реакции, средние скорости для двух моделей реакторов становятся идентичными после превышения указанного уровня реактор идеального вытеснения становится предпочтительнее. [c.345] Сравнение состояния сегрегации с уровнем молекулярного смешения для эндотермических реакций (см. рис. У1П-22) показывает, что наивысшая степень превращений достигается при сегрегированном состоянии для всех порядков реакций. Разница между этим результатом и результатом, рассмотренным при изотермических условиях, для которых существен порядок реакции, зависит от характера изменения скорости процесса. В эндотермической системе с увеличением степени превращения скорость уменьшается вследствие расходования реагентов и снижения температуры системы. Для описанных выше систем температурный эффект был большим, чем его компенсация за счет порядка реакции. [c.346] Сравнение состояния сегрегации с уровнем молекулярного смешения для экзотермических реакций (см. рис. У1П-21) приводит к противоположным выводам — наивысшая степень превращения соответствует уровню молекулярного смешения. Это объясняется тем, что с возрастанием степени превращения в экзотермических системах начальная скорость увеличивается вследствие повышения температуры системы. [c.346] Вернуться к основной статье