ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Условное время пребывания и перемешивание из "Основы проектирования каталитических реакторов" Условное время пребывания молекулы вещества в реакторе оказывает большое влияние на степень превращения. Среднее время пребывания равно У/Р, мин-, здесь Р — количество поступающего вещества, м 1мин-, V — объем реактора, м . [c.29] В действительности для некоторых веществ условное время пребывания меньше, для некоторых — больше. Это зависит от типа реактора и гидродинамических условий. [c.29] Вторая модель является противоположностью первой. Принимается, что в реакторе происходит полное перемешивание всех частиц. Концентрация веществ, выходящих из реактора, равна их концентрации в реакторе. Степень превращения в таком реакторе значительно ниже, чем в модели реактора идеального вытеснения. [c.29] Вопросам, связанным с распределением времени пребывания частиц в реакторе, посвящен ряд исследований . Остановимся на одном из них. [c.30] Обозначим объем реактора через V и предположим, что поток вещества протекает с постоянной скоростью и. Пусть в определенный момент какое-нибудь свойство жидкости, например цвет, изменится из белого станет красным. Через момент 0 доля красных частиц, которые находились в реакторе на протяжении промежутка времени меньшего, чем 0, равна Е(0). [c.30] Выражение ив/У является отношением измеряемого времени к среднему времени пребывания частиц в реакторе. Зависимость / (0) от ив/У Данквертс называл кривой Р. [c.30] А —идеальное вытеснение б— неполное смешение в —идеальное смешение г —па.шчие застойных зон. [c.30] На рис. 1-10 представлены эти зависимости для случаев идеального вытеснения, неполного смешения, идеального смешения и наличия застойных зон. Идеальное вытеснение для ньютоновских жидкостей невозможно вследствие вязкости и наличия молекулярной и турбулентной диффузии. [c.30] Кривая пересекает вертикальную линию и0/У=1 в точке 1—е К Если существуют застойные зоны (рис. МО, г), то они увеличивают время нахождения частиц в реакторе. Форма кривой Р, несомненно, зависит от функции распределения времени пребывания частиц в реакторе. Такой график можно получить, используя данные опыта по введению в основной поток вещества меченых частиц, например жидкости другого цвета. [c.30] Графическое представление уравнения 1-61 приведено на рис. 1-12. [c.32] Л —площадь, являющаяся мерой откло нения системы от модели идеального вытеснения. [c.32] Данквертс ввел также понятие сегрегации 5, связанное с кривой Р и являющееся мерой эффективности перемешивания в реакторе. Если график Р для реактора идеального смешения (см. рис. 1-10, в) наложить на график для реактора неполного смешения (см. рис. 1-10,6), получим график, приведенный на рис. 1-13. [c.32] Площадь заштрихованных областей А1- -А2 является мерой отклонения от идеального смешения. Так как площади областей, заключенных между каждой из кривых и линией (0) = 1, как это было отмечено выше, равны между собой, то площади заштрихованных областей Л1 и Лг равны друг другу. В связи с этим Данквертс рекомендует определять сегрегацию как площадь Ли ограниченную кривыми Р и Р(д) = до точки пересечения этих кривых при 0 = Г. Эта площадь равна половине заштрихованной. При наличии застойных зон график может иметь вид, представленный на рис. 1-14. [c.32] Если реакция происходит в газовой фазе, на кривую Р см ожет оказывать влияние молекулярная диффузия. Для жидкостей это обстоятельство играет менее важную роль. [c.32] Вернуться к основной статье