ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Модель каскада реакторов идеального смешения из "Методы кибернетики в химии и химической технологии Издание 3 1976" В практике проведения химических реакций вследствие неполноты завершения процесса в одной ступени реактора идеального смешения и необходимости (по технологическим соображениям обеспечить интенсивное перемешивание прибегают к использованию цепочки, или каскада реакторов идеального смешения (рис. У1-3). [c.290] Изменение концентраций в каскаде реакторов, согласно рис. 1-3, может быть представлено графически в следующем виде. Каждый реактор представляет одну ступень изменения концентраций, так как концентрации в каждом реакторе изменяются скачком. [c.291] Соединяя вершины ступеней одной линией, получим кривую, аналогичную кривой реактора идеального вытеснения. Чем больше ступеней изменения концентраций или, что то же самое, чем больше реакторов в каскаде, тем ближе мы к реактору идеального вытеснения. С другой стороны, трубчатый реактор идеального вытеснения можно считать каскадом большого числа проточных реакторов с мешалками того же самого суммарного объема. [c.291] Ниже рассмотрены методы расчета каскада реакторов идеального смешения. [c.291] Для реакций высоких порядков выражение Слт через Сао становится очень сложным и поэтому применение алгебраического метода затруднительно. [c.292] По полученному уравнению построен график. (рис. У1-4). Так как величина кх прямо пропорциональна объему, то из представленных кривых следует, что для значений Ха объем 1/кх (отнесенный к одному реактору) уменьшается с увеличением числа реакторов и возрастанием степени превращения. [c.292] В табл. VI- представлены значения относительных объемов в зависимости от числа реакторов т и степени превращения х. [c.292] Степень превращения для различного числа реакторов в каскаде. [c.292] Полученные соотношения показывают, что при двух реакторах общий объем можно уменьшить почти наполовину от объема, когда используется только один реактор и на треть при трех реакторах. [c.292] Формула (VI, 71) позволяет решить уравнение ( 1,70) для любого порядка реакции п. В качестве начального приближения можно принять Га = 1. [c.293] Уравнение ( 1,70а) можно решить для каждого реактора любого объема, начиная с первого. [c.293] Для заданной входной концентрации Ст- уравнение (VI,73) является линейным относительно концентрации на выходе. [c.294] График, изображающий правую часть уравнения ( 1,73) в координатах тЮг — С, имеет вид прямой, тангенс угла наклона которой равен 1 — 1/ттп и пересекает ось абсцисс в точке начальной концентрации (рис. 1-5). Абсцисса пересечения указанной прямой с кривой, определяемой уравнением скорости реакции Шг = /(с), позволяет найти значение концентрации на выходе каждой ступени каскада и на входе в последующую. При одинаковом объеме реакторов время пребывания реагентов одинаково и, следовательно, прямые будут параллельны. Построение продолжается до достижения заданной концентрации (см. рис. 1-5). Полученное число точек пересечения даст необходимое число реакторов т (на ри-ч унке т = 3). [c.294] Вернуться к основной статье