ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Реактор идеального смешения из "Сегрегированные процессы в химической промышленности" При одинаковых начальных состояниях всех элементов реакционной смеси время их пребывания в реакторах периодического действия и в реакторах идеального вытеснения одинаково. Таким образом, вектор индивидуальных параметров одинаков для всех агрегатов сегрегированной смеси, так что наличие сегрегированности не влияет на степень превращения, достигаемую в этих аппаратах. [c.13] В реакторах непрерывного действия даже при идентичных начальных условиях время пребывания различных агрегатов неодинаково, поэтому сегрегация влияет на среднюю степень превращения в аппарате. Рассмотрим расчет степени превращения в реакторе идеального смешения (идеального перемешивания) для упомянутых случаев смешения на уровне молекул и агрегатов. Для процессов с сегрегацией термин идеальное смешение имеет следующий смысл в любом объеме 5 К аппарата, значительно превышающем объем агрегатов и тем более объем молекул, средняя концентрация одинакова и равна средней концентрации на выходе из реактора (рис. 1.1). [c.13] Здесь 0 = -среднее время пребывания, равное отношению объема аппарата Vк расходу поступающей в него реакционной смеси С. [c.13] В данном случае совпадение степеней превращения обусловлено первым порядком реакции. Покажем, что для реакции, порядок которой отличен от первого, характер смешения влияет на степень превращения. Для этого определим среднюю скорость реакции г в аппарате непрерывного действия. Обозначим через а возраст агрегатов, находящихся в объеме реактора (на входе агрегата в аппарат а = 0). Так же, как и т, возраст а-случайная величина как будет показано в гл. 3, плотность ее распределения р(а.) однозначно связана с ПРВП р(т). [c.15] Во втором случае (порядок реакции больше единицы) г г(с). [c.16] Таким образом, когда смесь сегрегирована, при порядке реакции, большем единицы, степень преврашения возрастает, а при порядке реакции, меньшем единицы, уменьшается. [c.16] На рис. 1.2, а и 1.2,6 усреднение проведено для двух значений концентрации и С2, каждое из которых равновероятно, однако качественно вывод остается в силе и при усреднении по всему множеству возможных концентраций с (а) с произвольной плотностью распределения р(а). Для реакции первого порядка г с) = кс = кс таким образом, г (с) = г (с) при любой функции р(а), что и объясняет совпадение в этом случае степеней превращения при разном характере микросмещения. [c.17] Плотность распределения времени пребывания будем считать соответствующей идеальному смешению-см. выражение (1.1). [c.17] На рис. 1.3 показано отношение значений среднего времени пребывания для рассматриваемого реактора со смешением на уровне агрегатов и на уровне молекул при различных степенях превращения и порядках реакции. [c.18] Для реакции первого порядка средние времена пребывания одинаковы (кривая 1). Для реакции нулевого порядка при смешении на уровне агрегатов реактор должен иметь больший объем, а для реакции второго порядка - меньший, чем при смешении на молекулярном уровне (при одной и той же степени превращения). [c.18] Вернуться к основной статье