Процесс в реакторе без перемешивания в направлении потока

из "Химические реакторы как объекты математического моделирования"

При исследовании на основе математических моделей йроцес-сов, протекающих в реакторах без перемешивания в направлении потока, рассмотрим три случая теплообмен осуществляется через поверхность теплопередачи теплообмен происходит при непосредственном контакте с движущейся насадкой и процесс проводится в адиабатических условиях. [c.133]
Для подготовки уравнений (IV,137) и (IV,138) к решению на аналоговой машине нужно провести машинное масштабирование переменных. [c.134]
Анализ указанных кривых позволяет сделать заключение, чт тепловой режим процесса при проведении его в трубчатом реакторе сложен и характеризуется тремя зонами. В зоне I идет подогрев исходных компонентов и лишь частично начинается реакция в зоне // происходит значительное самонарастание температуры вследствие того, что не все тепло реакции, которое выделяется в этой зоне, успевает отводиться теплоносителем в зоне III вначале наблюдается, значительное снижение температуры, а затем она монотонно приближается к температуре теплоносителя. [c.137]
В качестве примера на рис. V-26—V-28 представлены результаты исследования каталитического процесса превращения основного реагирующего вещества А в трубчатом контактном аппарате с образованием целевого продукта D и нежелательного побочного продукта Е. Условия протекания процесса kd = Хе Tld= Пе = 1 t = onst == 225° С (в нормальном режиме). [c.138]
Решение системы уравнений (V,121)—(V,123) можно выполнить на аналоговой машине в соответствии со структурной схемой, представленной на рис. У-29. [c.142]
Решение системы уравнений (У,143)—(V,145) можно выполнить на аналоговой машине в соответствии со структурной схемой, представленной на рис. У-30. Указанной блок-схемой предусматривается, что функция f (х) может отражать тормозяш ее или ускоряющее влияние в зависимости от разности (Хац — Ха), как следует из уравнения (П,3) или по более сложной зависимости, включая концентрацию и тем самым концентрацию Хе. Коэффициенты Н —Ню определяются значениями коэффициентов, устанавливающих влияние на скорость реакции концентраций образующихся продуктов. [c.144]
Исследуя процесс на основе математической модели, представленной уравнениями (IV,157)—(IV,159), моделированием на аналоговой машине, можно машинное масштабирование выполнить по аналогии с масштабированием, приведенным для уравнений (IV,137) и ( ,138) при выводе уравнений ( ,116) и ( ,117). [c.145]
На рис. У-31 представлена блок-схема набора решения уравнений (V,161)—(V,163) на аналоговой машине. [c.146]
например, вещество А превращается в продукты В и Е по реакциям с одним и тем же порядком при одинаковом тормозящем влиянии этих продуктов на обе реакции. Тогда, интегрируя соответствующее уравнение, находят длину слоя катализатора, необходимую для превращения вещества А с начальной концентрацией Хап до концентрации Ха. [c.147]
При = О уравнения (V,170)—(V,172) принимают общеизвестный вид для реакций первого, второго и га-го порядков. [c.147]
Блок-схема набора уравнений (У,173) и ( ,174) для исследования процесса на аналоговой машине аналогична блок-схемам, представленным на рис. -23 и -24, с той только разницей, что в данном случае коэффициент Я5 = 0. [c.148]
Иногда систему уравнений (1 ,1б2) и (1 ,1бЗ) можно решить аналитически, рассматривая отдельные участки но длине реакционной зоны. [c.148]
При 2 = — получим величину Ь , т. е. длину реакционной зоны, на которой температура примет значение 2 и концентрация — значение Х2- Аналогично находится длина реакционной зоны 3 и Ьп, когда температура примет соответственно значения 3 и п, концентрация — значения и х . [c.150]
Число систем уравнений ( ,204) и ( ,205) равно числу точек разбиения, т. е. величине р. Каждая система совокупности уравнений определяет переходной процесс в сечении реактора с координатой р. [c.151]
Координаты точек разбиения, их число и значения концентрации и температуры в них должны храниться в памяти машины, поскольку в сечениях с этими координатами определяются переходные процессы, описываемые уравнениями (У,204) и (У,205). Начальными данными для указанных процессов являются храня-ш иеся в памяти машины (попарно) концентрации и температуры. Далее в точке Ь = О наносят то или иное возмущение (по температуре, концентрации или величине потока) , а затем в каждой точке разбиения длины реакционной зоны от р = 1 до р = т решают систему уравнений (У,204) и (У,205) с хранящимися в памяти машины начальными условиями. Это выполняется при помощи уже однажды использованной стандартной программы решения системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Полученное решение описывает переходный процесс в том или ином сечении. [c.153]
Перебирая последовательно все точки разбиения, находят совокупность данных, характеризующих переходный процесс в реакторе без перемешивания в направлении потока при каком-то одном виде возмущения. Меняя вид возмущения на любой другой, снова получают решение уравнений (У,204) и (У,205) по всем точкам разбиения, определяя переходный процесс в сечениях и общую его картину при данном возмущении. Блок-схема рассматриваемого решения приведена на рис. -33. [c.153]

Вернуться к основной статье

Справочник химика 21

Химия и химическая технология