Реакторы непрерывного действия перемешивания

Рис. 1-5. Изменение концентраций реагентов в реакторах основных типов а — реактор периодического действия б — реактор полупериодического действия в— реактор непрерывного действия с полным вытеснением г — реактор непрерывного действия с полным перемешиванием o — многоступенчатый реактор непрерывного действия с полным

Из сравнения кривых 1 я 2, соответствующих равенствам (11.6) и (П.12) ясно, что для достижения конверсии, равной 95% в реакторе непрерывного действия полного перемешивания, объем аппарата должен быть в 6,3 раза больший, чем объем реактора полного вытеснения или реактора периодического действия полного перемешивания. Для реакций более высокого порядка (кривые 3 ж 4) влияние типа реактора на степень конверсии еще более значительно. Для степени конверсии, равной 95%, объем непрерывно действующего реактора должен быть в 20 раз больше соответствующего реактора полного вытеснения. [c.31]

Равенство (11.14) по форме аналогично равенству (П.9) для реактора непрерывного действия полного вытеснения. Здесь т — расчетное время, которое при полном перемешивании можно считать фактическим временем пребывания компонентов в реакторе. Изменение концентраций во времени и локально для [c.20]

Для наглядности равенства (11.35) и (11.37), связывающие X и у при = 1, а также значение величины селективности V изображены в виде кривых на треугольной диаграмме (рис. 12). Из анализа кривых следует, что с увеличением степени превращения X скорость побочной реакции увеличивается, при этом селективность уменьшается в обоих типах реакторов, всегда оставаясь меньшей в реакторе полного перемешивания. Например, при степени превращения X = 0,6 селективность процесса в реакторе полного вытеснения составляет 0,61, а в реакторе полного смешения — только 0,4. Снижение селективности наблюдается и при переходе от реактора периодического действия к реактору непрерывного действия, что весьма существенно при моделировании и объясняется различным уровнем концентрации целевого продукта в начальный и конечный моменты времени пребывания в аппарате. [c.34]

В то же время, если скорость процесса в целом лимитируется химической реакцией, то представляется возможным рассматривать систему как реактор непрерывного действия с перемешивающим устройством. В промежуточном случае для расчета скорости протекания химических реакций требуется знание механизма контакта между газом и твердыми частицами. Необходимо располагать точной информацией о режиме газового потока через непрерывную фазу (т. е. идеальное вытеснение или полное перемешивание степень продольного перемешивания), скорости межфазного обмена газом, распределении пузырей по размерам, а также о соотношении диаметров облака циркуляции и пузыря. [c.336]

В больших реакторах время оборота жидкости относительно велико даже при значительном расходе энергии на перемешивание. Поэтому реакторы непрерывного действия с полным перемешиванием пригодны прежде всего для медленно протекающих реакций, требующих большого времени пребывания для достижения заданной степени превращения. [c.304]

VI-7. Толуол нитровали смесью водных растворов азотной и серной кислот в реакторе непрерывного действия при 35 °С с такой скоростью перемешивания, что влияние массопередачи можно не учитывать . Скорость реакции, выраженной в [c.199]

В предыдущих разделах мы рассмотрели реактор идеального перемешивания периодического действия, идеальный трубчатый реактор непрерывного действия, кубовый реактор непрерывного действия и каскад кубовых реакторов. Полунепрерывный реактор и трубчатый реактор с поперечным потоком были рассмотрены как варианты основных моделей соответственно реактора периодического действия и трубчатого. [c.71]

Как отмечалось выше, реактор вытеснения представляет собой реактор непрерывного действия, в котором не предусматривается перемешивание среды в каких-либо точках по направлению потока. Отсюда следует, что наиболее подходяшей аппроксимацией при расчете пара.метров реактора является модель идеального вытеснения (которую также называют моделью с поршневым режимом). [c.47]

Методом повышения коэффициента эффективности для реактора непрерывного действия с перемешиванием, как показано в дальнейшем, является применение принципа секционирования или использование каскада реакторов. [c.53]

В главе И идеализированные формы кубового реактора периоди- ческого действия, кубового реактора непрерывного действия с перемешиванием и трубчатого реактора будут использованы в качестве исходных моделей для расчетов изотермического реактора. [c.38]

Идеальный трубчатый реактор непрерывного действия, в котором создается поршневое движение реакционной смеси п нет перемешивания или диффузии в направлении потока. [c.40]

Реакторы непрерывного действия. Уравнения для реакторов непрерывного действия, приведенные в гл. I, справедливы и в том случае, если такие реакторы используют для проведения гомогенной реакции в жидкой фазе. Реакторы с полным вытеснением применяют реже, чем реакторы с перемешиванием, так как молекулярная диффузия в жидкой фазе протекает медленно и для гомогенизации реагентов необходимо перемешивание. [c.121]

Вследствие аналогии между идеальным трубчатым реактором и реактором периодического действия с перемешиванием все приведенные выше рассуждения в равной степени справедливы и для периодического реактора. Практически различие между указанными двумя типами реакторов заключается в следующем. В реакторе периодического действия предполагаемые температура и ход реакции во времени могут быть получены за счет точного программирования скорости подачи и (или) отвода тепла это показано в примере 1У-1. В трубчатом реакторе непрерывного действия подобные изменения в подаче тепла могут быть осуществлены лишь в том случае. [c.130]

В реакторе непрерывного действия необходимую температуру можно получить или нагреванием сырьевого потока, или за счет интенсивного теплообмена между содержимым реактора и нагревающей (или охлаждающей) средой. В этом случае следует избегать возможных местных температурных перепадов в реакционной смеси (например, перемешиванием). [c.237]

В гл. I было уже отмечено, что реактор полупериодического действия может быть использован п как реактор непрерывного действия с полным перемешиванием в переходном режиме, например, в период пуска илп остановки. Для этого случая можно рассчитать продолжительность данного режима, а также время начала устойчивой непрерывной работы реактора. [c.118]

В трубчатых реакторах непрерывного действия при синтезе пленкообразующих материалов наиболее вероятен ламинарный режим. При этом возникает большая неравномерность времени пребывания отдельных частиц в реакционной смеси. Отсутствие перемешивания потока при ламинарном режиме и неравномерность времени пребывания могут при необходимости высокой степени превращения замедлить скорость реакции, повысить полидисперсность синтезируемого продукта и выход побочных продуктов реакции. [c.129]

Реактор непрерывного действия с полным перемешиванием [c.35]

В реакторе непрерывного действия с полным перемешиванием состав реакционной смеси одинаков во всех точках реакционного объема, и, таким образом, скорость реакции тоже постоянна во всем реакционном объеме. Исходя пз урав- Q нения реактора непрерывного дей- ——— [c.35]

С более общей точки зрения реакторы полупериодического действия могут рассматриваться как модели реакторов непрерывного действия с полным перемешиванием, когда последние работают в переходном режиме (периоды пуска или остановки). Рассмотрим такой случай (рис. 1-7). [c.35]

Реактор непрерывного действия с мешалкой. Уравнения материального и теплового балансов непрерывно действующего реактора полного смешения ничем не отличаются от соответствующих уравнений (Н,40) и (11,41) для рассмотренного выше реактора с псевдоожиженным слоем катализатора, работающего в режиме полного перемешивания. Поскольку изменение объема в данном случае можно не учитывать, то наиболее удобным из уравнений (11,40) является уравнение (П,40в), в котором используются объемные концентрации. [c.48]

При работе пром. реакторов химических стационарный процесс Т. может протекать в ряде случаев только прн нек-рых определенных т-рах. Напр., для реактора непрерывного действия с интенсивным перемешиванием реакц. массы и внеш. отводом теплоты, в к-ром происходит необратимая экзотермичес- [c.528]

Реакторами идеального вытеснения называются реакторы непрерывного действия, в которых осуществляются ламинарный гидродинамический режим. В них поток реагентов движется в одном направлении по длине реактора без перемешивания, обратного или поперечного перемещения. В РИВ-Н параметры, движущая сила процесса и скорость процесса изменяются по длине реактора (во времени), причем отклонение средней движущей силы от постоянного значения является максимальным (рис. 10.14а). [c.122]

IV. Таким образом, несмотря на случайный характер и неполноту исследованных систем и аппаратов, можно считать, что большинство имеющихся данных подтверждает пригодность применения предлагаемой нами приближенной формулы (II.53) для оценки ожидаемых значений коэффициента перемешивания твердой фазы D при инженерных расчетах. Применимость соотношений (11.52) и (II.53) для аналогичного расчета температуропроводности кипящего слоя и оценки величин возможных неравномерностей ( перекосов ) температуры в промышленных реакторах непрерывного действия будет обсуждена нами в главе III. [c.115]

Корриган и Янг [9] отмечают, что для простых параллельных реакций первого порядка молекулярно-весовое распределение продукта одинаково для реактора непрерывного действия с мешалкой, проточного трубчатого реактора и реактора периодического действия с мешалкой. Однако оно различно для параллельных реакций различных порядков. Корриган и Янг [61 рассмотрели влияние обратного перемешивания в реакторе непрерывного действия с мешалкой на выход продукта для ряда параллельных и последовательных реакций. [c.113]

Допустим (рис. И-9), что в реактор непрерывного действия с рабочим объемом Ур, в котором происходит интенсивное перемешивание, поступает а кг ч полупродукта, содержаш его основное реагирующее вещество А с концентрацией Ха -цОь кг ч полупродукта, содержащего вещество В. [c.34]

На основании сказанного в последующем изложении к реакторам непрерывного действия будут применяться термины реактор с перемешиванием в реакционном объеме и реактор без перемешивания в направлении потока , поскольку по такому обобщенному признаку всегда удается легко провести классификацию. [c.35]

Режим движения реакционной среды. На рис. 1-4 представлены два типа реакторов непрерывного действия. В первом реакторе элемент объема движется, не смешиваясь с предыдущим или последующим элементами объема. Состав элемента объема будет изменяться последовательно по длине реактора вследствие химической реакции. Реактор не имеет ни одного механического конструктивного прпснособления для перемешивания и характеризуется большими значениями соотношений между длиной и диаметром. При движении через реактор элемент объема, вероятно, ведет себя так же, как поршень в цилиндре, вытесняя все, что находится перед ним, поэтому такой реакционный аппарат называют реактором с полным вытеснением (реактором идеального вытеснения). [c.28]

Согласно теории непрерывных процессов использование реакционного объема в аппарате периодического действия и в реакторе непрерывного действия без перемешивания в направлении потока равноценно, потому всегда следует отдавать предпочтение аппаратам [c.63]

Из теории непрерывных процессов следует также, что все закономерности протекания обратимых, параллельных и последовательных реакций для реактора непрерывного действия без перемешивания в направлении потока остаются теми же, что и для реактора периодического действия. [c.64]

Пример. Этиловый спирт в количестве 454 кг/ч подвергается этерификации при взаимодействии с уксусной кислотой, расход которой составляет 386 кг/ч. Реакция осуществляется при 100° С в батарее реакторов непрерывного действия с перемешиванием, причем объем каждого аппарата 0,85 м . [c.293]

Недавние опыты [29] по нитрованию толуола и хлорбензола показали, что соотношение объемов фаз в реакторе непрерывного действия является постоянным и равным соотношению в питающем потоке только при относительно высокой скорости перемешивания. Если гомогенность смеси рассмотреть исходя из зависимости скорости от числа оборотов, легко заметить, что скорость перемешивания, необходимая для поддержания постоянного соотношения объемов фаз внутри реактора, лежит между областями 1 и 2 на рис. 9-2. Отсюда очевидно, что форма кривой в области 1 хотя бы частично, объясняется изменением в соотношении объемов фаз в реакторе при возрастании скорости пере.мешивания. [c.369]

Каскад непрерывнодействующих реакторов полного перемешивания. Основной недостаток одиночного реактора непрерывного действия с полным перемешиванием — низкая производительность [c.308]

Реактор вытеснения называют еще иначе, поскольку во многих исполнениях он имеет форму трубы. Однако то, что обычно именуется реактором вытеснения, представляет собой непрерывно действующий реактор, в котором один или все реагенты постоянно перемещаются в выбранном направлении (реагенты (поступают в оистему с одной стороны, а продукты реакции отводятся с другой стороны) 2. в этом аппарате не предусматривается перемешивание между различными элементами среды 1в напра1влании движения пото1ка, т. е. это такой реактор непрерывного действия, в случае которого первым приближением, пригодным для прогнозирования его работы, является допущение, что среда движется в нем подобно поршню. Некоторые удовлетворяющие данному определению реакторы, не имеющие цилиндрической фо р МЫ, будут кратко рассмотрены ниже. [c.12]

Две интересные работы были проведены сотрудниками лаборатории Шелла. В первой из них изучали перемешивание твердых частиц путем добавления в слой меченых (радиоактивным изотопом) зерен катализатора и отбора проб через определеннее интервалы времени из различных точек слоя. Были исследованы три промышленные установки каталитического крекинга. Распределения времени пребывания, найденные описанным методом, говорят о том, что псевдоожиженные слои в регенераторах и реакторах непрерывного действия приближаются по рабочему режиму к системе полного перемехнивания. Наблюдаемые отклонения от этого режима обусловлены наличием байпасов, малоподвижных -зон катализатора, участков с идеальным вытеснением или сочетанием перечисленных факторов. [c.259]

Рассмотрим задачу определения коэффициента нестационарности кинетики по результатам экспериментов в реакторе непрерывного действия, гидродинамика которого описывается моделью полного перемешивания. Если математическое описание процесса, протекаюшего в этом реакторе, соответствует уравнению (X. 30), то прирашение концентрации вешества С за бесконечно малый промежуток времени йх равно [c.276]

Уравнения материальных балансов для реактора идеального перемешивания периодического действия (II,1) и для кубового реактора непрерывного действия (11,12) представляют собой частные случаи уравнения (11,22). Поскольку Ф о и не определены как функции времени, общее решение последйего уравнения не может быть дапо. Для иллюстрации способов решения задач, возникающих при расчете реакторов данного типа, ниже приведены два частных примера. [c.55]

В случае мощных экзотермических реакций процесс чаще всего проводят полупериодически (один из реагентов вводят в реактор непрерывно, а другой периодически). Полупериодически действующие реакторы с перемешиванием аналогичны по конструкции реакторам непрерывного действия и отличаются от них только методикой проведения операции. [c.115]

Реакторы непрерывного действия с мешалками работают в стационарных условиях, так что параметры в любой точке системы не изменяются во времени. Реагенты непрерывно поступают в реактор, а продукты непрерывно отводят из пего. В системах с хорошим перемешиванием поддерживается одинаковая концентрация во всем объеме аппарата. Такая система представляет собой предельный случай обратного перемешивания. Высокое значение движутцей силы на входе в реактор мгновенно понижается на выходе из реактора. [c.96]