Реакторы непрерывного действия пребывания

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]

Значения экспонентного интеграла можно взять по таблицам и уравнение (11-78) легко интерпретировать графически [11]. Уравнение (11-78) пригодно только для реакторов периодического действия, причем I — фактическое время пребывания, однако формально им пользуются и для реакторов непрерывного действия, заменяя I на I. [c.218]

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]

Отсюда следует, что в отношении выхода реакций расщепления периодический процесс является оптимальным В любом типе реактора непрерывного действия неизбежны колебания времен пребывания, и даже, если среднее время пребывания в реакторе будет равно I, всегда найдутся элементы потока, которые пройдут через систему со временем пребывания, большим или меньшим оптимального значения. Чем шире диапазон изменения времен пребывания, тем меньше максимально возможный выход. [c.110]

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ В КУБОВОМ РЕАКТОРЕ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ [c.83]

Реакторы непрерывного действия имеют непрерывное питание реагентами. Удаление продукта реакции также непрерывное. За исключением периодов пуска и остановки реактор работает в постоянном режиме. Для таких реакторов продолжительность реакции не может быть измерена не посредственно, так как обычно в реакционном пространстве изменяется не только состав, но и температура, число молей, объем и линейная скорость реагентов. В этом случае вместо продолжительности реакции пользуются величиной времени контакта (пребывания). Время контакта определяется как отношение объема реакционной смеси в реакторе (необходимого объема реактора) к объемному расходу реагентов (питания) [c.27]

Расчет величины Q по уравнению (П.28) упрощается стационарностью энергетического баланса в реакторах непрерывного действия. Для аппаратов группы РБ и РМ скорость реакции неизменна и определяется конечной концентрацией реагирующих веществ. Это положение допустимо также и при тепловом расчете реакторов группы РП. Хотя по жидкой фазе они близки к аппаратам идеального вытеснения, но в силу малого времени пребывания в них жидкости и протекания реакции преимущественно в диффузионной области скорость химического превращения в этих аппаратах можно считать неизменной во времени. [c.26]

Рассмотрим единичный реактор непрерывного действия с мешалкой, в котором среднее время пребывания равно 0, входная и выходная концентрации вещества А равны соответственно са, о и Са- [c.108]

Это выражение дает отношение времени пребывания в единичном реакторе непрерывного действия с мешалкой ко времени пребывания в реакторе периодического действия с мешалкой при одинаковых степенях превращения вещества А. Отметим, что РГ постоянно для реактора непрерывного действия, а для реактора периодического действия Ш является функцией времени. [c.109]

Рассмотрим каскад реакторов непрерывного действия с мешалками, для которого среднее время пребывания в каждом аппарате равно 0, концентрация вещества А на входе в систему и выходе из нее равна соответственно с а, а и са- [c.110]

Общее среднее время пребывания в каскаде из п реакторов непрерывного действия равного объема составляет пд. Ясно, что пвЦ есть отношение общего времени пребывания в каскаде из п реакторов непрерывного действия равного объема ко времени пребывания в периодическом реакторе при равных степенях превращения вещества А. [c.111]

Время пребывания отдельных частиц вещества в реакторе непрерывного действия с мешалкой различно. Часть перемешиваемой жидкости находится в аппарате в течение более короткого отрезка времени, чем среднее время пребывания 0 = а часть удер- [c.112]

Распределение времени пребывания в реакторах непрерывного действия с мешалками может оказать существенное влияние как па выход продукта реакции, так и на характер продукта. [c.112]

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]

Интенсивность процесса (выход битума на 1 реакционного объема) в периодических кубах-окислителях ниже по сравнению с реакторами непрерывного действия вследствие более длительного окисления в кубах-окисли-телях и дополнительных затрат времени на закачку и откачку. На установках непрерывного действия при помощи схем и средств автоматизации легко поддаются стабилизации основные параметры процесса (температура окисления, расход сырья, расход воздуха и др.), создаются благоприятные условия для его интенсификации и сокращения времени пребывания сырья в зоне реакции. В результате улучшения контакта воздуха с сырьем повышается эффективность непрерывного процесса по сравнению с периодическим, улучшается степень использования кислорода воздуха и может быть достигнуто почти полное отсутствие кислорода в газообразных продуктах окисления. Стабилизация основных параметров процесса на оптимальных значениях для каждого сырья устраняет местные перегревы и улучшает основные свойства битумов. [c.285]

В автоклавном реакторе непрерывного действия все компоненты реакционной смеси находятся в идентичных условиях полимеризации, но различаются по времени пребывания. В реакторе трубчатого типа все компоненты реакционной смеси пребывают в зоне реакции одно и то же время, но по длине реактора условия синтеза различны. Отсюда следует, что в первом случае макромолекулы должны обладать одинаковым относительным содержанием структурных элементов (частота разветвленности, степень ненасыщенности), но сильно различаться по молекулярной массе в соответствии с шириной распределения по временам пребывания. Во втором случае полимер должен быть полидисперсным как по молекулярной массе, так и по структуре макромолекул. Исследования подтверждают это [53, ]]], 122]. Главные различия молекулярной структуры основных промышленных марок ПЭВД, синтезированных в автоклавных (I) и трубчатых (II) реакторах, заключаются в следующем [c.141]

При расчете реакторов непрерывного действия важной характеристикой является распределение частиц по времени пребывания в аппарате. Как показано в [45], для реактора идеального смешения плотность распределения вероятностей случайной величины I имеет вид [c.124]

Реакторы непрерывного действия (или с установившимся потоком) имеют непрерывное питание реагентами и непрерывное удаление продуктов реакции. Такие реакторы, как правило, работают в установившихся режимах, за исключением периодов пуска и остановки. В этом случае вместо продолжительности реакции, которая не может быть непосредственно замерена, пользуются величиной времени пребывания (контакта). Время пребывания определяется как отношение объема реакционной смеси в реакторе к объемному [c.143]

Рассмотрим для простоты крайний случай реакционную смесь пропускают через реактор с такой скоростью, чтобы весь процесс до требуемой конверсии осуществлялся в одном единственном аппарате. Состав смеси при идеальном перемешивании должен быть однородным по всему объему реактора, в том числе и при выходе из него, а продолжительность пребывания отдельных микроэлементов ее объема в реакторе должна иметь статистическое распределение некоторые из этих элементов быстро проскакивают через реактор, а другие остаются в нем значительно дольше, чем при периодическом оформлении процесса. Очевидно, что и проскок исходных веществ, и задержка продуктов реакции должны приводить к увеличению сум-марной продолжительности реакции. Естественно также, что при переходе от одного реактора непрерывного действия к нескольким указанные эффекты должны ослабевать. [c.165]

Полагая в (IV, 19) м= 1, получим время пребывания молекул в одиночном реакторе непрерывного действия полного смешения в зависимости от заданной степени превращения 11 [c.58]

В связи с тем, что распределение температур и концентраций в объеме аппарата с мешалкой, а также распределение времени пребывания различных веществ, участвующих в процессе химического превращения, осуществляемого в реакторе непрерывного действия с мешалкой, определяются случайными причинами, перемешивание следует рассматривать как процесс вероятностный. [c.244]

Серная кислота из заводского хранилища поступает в емкость, откуда погружным насосом подается в напорный бак, а затем в барабанный реактор. В соответствии с ГОСТом в сульфате алюминия ограничивается содержание свободной серной кислоты и нерастворимого остатка. Выполнение этих требований при непрерывном процессе возможно при наличии автоматической дозировки реагентов — суспензии гидроксида алюминия и серной кислоты. Центробежный насос непрерывно подает суспензию в циркуляционное кольцо, в верхней части которого расположена отборная коробка. Из отборной коробки часть суспензии поступает в барабанный реактор непрерывного действия, а избыток сливается в репульпатор. За счет теплоты разбавления серной кислоты и реакции нейтрализации гидроксида алюминия кислотой температура в реакторе поддерживается в пределах 95—115°С. Продолжительность пребывания реакционной массы в реакторе составляет 25—40 мин. Плотность реакционной массы 1500 кг/м . Производительность аппарата составляет 10000 кг/ч при скорости вращения барабана 0,18 с . По выходе из реактора концентрированный раствор сульфата алюминия с 13,5 % АЬОз поступает в распыливающие форсунки гранулятора кипящего слоя. [c.52]

Селективность в стационарных условиях и промышленные реакторы. Экспериментальные зависимости, характеризовавшие селективность катализатора в реакторах с неподвижным слоем, не воспроизводились при переходе к реакторам непрерывного действия с псевдоожиженным или движущимся слоем. Для выяснения причин этого явления рассмотрим идеализированный псевдоожи-женный слой с хорошим перемешиванием катализатора и поршневым движением реагентов. В таком реакторе распределение времени пребывания катализатора описывается функцией [c.70]

На выбор реактора может также оказать влияние и такой фактор, как нестабильность того или иного химического соединения в реакционной среде. Если какой-нибудь реагент легко превращается в нежелательные продукты в результате побочной реакции, реактор непрерывного действия с перемешиванием может оказаться предпочтительным вариантом, так как в этом случае можно выбрать такое время пребывания в реакторе, при котором в течение всего времени реакции концентрация исходного сырья в реакционном объеме будет очень низкой. Это, к примеру, может иметь место, если скорость побочной реакции зависит от более высокой концентрации реагента, чем та, которая требуется для реакции образования целевого продукта. Напротив, при нестабильности продукта более подходящим может оказаться трубчатый реактор, в котором высокая концентрация продукта наблюдается только в течение короткого периода перед выходом потока из трубки. [c.234]

Расчет реакторов непрерывного действия значительно сложнее, так как расчетное время пребывания частиц, как мы знаем, в непрерывных аппаратах идеального смешения отличается от фактического. [c.221]

К настоящему времени известен ряд приемов, позволяющих в необходимых пределах регулировать молекулярный вес полимеров. Некоторое снижение или повышение молекулярного веса может быть достигнуто путем изменения условий полимеризации — концентрации катализатора, сокатализатора или мономера, мольного соотношения компонентов катализатора, температуры или времени пребывания при осуществлении процесса в реакторе непрерывного действия [1—7, 40—43, 114, 135— 145]. [c.47]

В работе [106] модель, использованная в [184], модифицирована для случая неоднородного псевдоожиженного слоя. Модель являлась развитием двухфазной теории [123] течения газа через псевдоожиженный слой. Каталитические частицы рассматривались в качестве отдельной фазы. Предполагалось, что температура частицы и концентрация реагента внутри нее зависят от времени пребывания частицы в системе. В отличие от [184] в работе [106] рассматривался реактор непрерывного действия по катализатору с непрерывным вводом и выводом частиц твердой фазы. Исследовано два предельных случая, в одном из которых газ в плотной фазе слоя считался идеально перемешенным, в другом рассматривался режим идеального вытеснения в газе плотной фазы. Во всех случаях газ в разбавленной фазе слоя (фаза пузырей) считался движущимся в режиме идеаль- [c.157]

Анализ роста биомассы в любом проточном биореакторе, работающем в непрерывном режиме, включает определение характеристик потока в биореакторе и кинетики происходящих в нем биологических процессов. Характеристики потока во всех реакторах непрерывного действия могут быть описаны по типу распределения времени пребывания субстрата в реакторе. Двумя крайними случаями распределения времени пребывания являются реактор идеального вытеснения и реактор полного смешения. При работе в однофазной системе можно представить существование как этих крайних случаев, так и множества промежуточных ситуаций. Однако дать ответ на вопрос о типе перемешивания в биореакторах, в которых происходят микробные процессы, гораздо сложнее. Пока есть возможность работать с дискретно диспергированными в жидкости клетками, в условиях идеального крупномасштабного перемешивания, существенные градиенты будут иметь место только в малых локальных зонах. Поэтому в случае бактериальных суспензий в биореакторах [c.105]

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]

Максимальный выход промежуточного продукта в последовательных реакциях достигается при вполне определенном времени пребывания (контакта) [78, с. ПО] отсюда следует, что в отношении выхода промежуточного продукта оптимальным является периодический процесс, в котором все молекулы реагируют одинаковое время. В любом типе реактора непрерывного действия, как указывает Денбиг [78], неизбежны колебания времен пребывания и даже если среднее время пребывания в реакторе будет равно оптимальному, всегда найдутся элементы потока, которые пройдут через систему со временем пребывания, большим или меньшим оптимального. Чем шире диапазон изменения времен пребывания, тем меньше максимально возможный выход. Дифференциальная функция распределения времени контакта для каскада реакторов смешения становится более компактной с увеличением числа последовательно соединенных реакторов (например, см. [83]), и селективность реакции должна в этом случае увел ичиваться. Нахождение разумного числа аппаратов в каскаде (в смысле минимума затрат) зависит от квалификации проектировщика [78, с. 84], так как определяется стоимостью аппаратов, затратами на их эксплуатацию и выходом целевых продуктов. Очевидно, число аппаратов в каскаде 3—4 и среднее время контакта 40—60 мин должны обеспечить достаточно высокий выход глицерина (35—40% при гидрогенолизе глюкозы). [c.142]

Рис. У1-6. Зависимость отношения времени пребывания в каскаде реакторов непрерывного действия равного объема и в реакторе периодического действия га6/4 от времени пребывания 0 в одном аппарате непрерывного действия при одинаковой степени превращения вещества для реакции первого порядка ( =0,139х X 10-3 с-1).

Рубин, Райт и Сомбаси [13] дали методику оптимизации для определения общего минимального среднего времени пребывания в неизотермической системе реакторов непрерывного действия с мешалками, когда выход в конечной стадии фиксирован. [c.113]

В заключение рассмотрим вывод масштабных уравнений для случая гомогенной химической реакции в газовой фазе в трубчатом реакторе непрерывного действия. Для вывода масштабных уравнений здесь необходимо учесть, что потери напора в модели и прототипе должны быть равны. В противном случае в реакторе, в котором потери напора будут больше, возникнет ускоренное движение газообразного потока реакционной смеси, вследствие чего время пребывания в этом реакторе уменьшится. Пренебречь разницей в потерях напора MOHiHO только в том случае, когда общее давление в системе велико по сравнению с потерями напора. [c.429]

Полимеризация может быть осуществлена в реакторе с мешалкой, а также в трубчатом реакторе. Оба реактора непрерывного действия. Первый относится к аппаратам идеального смешения, второй — к аппаратам идеальнего вытеснения. Аппараты идеального смешения характеризуются постоянством концентрации реагентов во всем реакционном объеме. Постоянство концентрации обеспечивается тщательным и мгновенным перемешиванием поступающей жидкости с имеющейся в аппарате реакционной средой. Расчетное и фактическое время пребывания частиц в реакционной зоне неодинаково, что объясняется большими скоростями диффузии и изменением концентрации частиц по длине аппарата вследствие проскоков. [c.94]

Практически реакции осуи(ествляюгся либо в за-вфытых, либо в открытых системах. Открытыми называются такие системы, в которых имеет место обмен материальными потоками с внешней средой. К ним относятся реакторы непрерывного действия, широко используемые в промьппленности. Для открытых систем понятие время реакции заменяют понятием время пребывания, определяемое как отношение объема реактора к объемному расходу реакционной смеси. При отсутствии продольного перемешивания для данного реактора или однотипных реакционных аппаратов время пребывания (время контакта) пропорционально пути. [c.543]

Говоря о составе пусковой бригады, следует постоянно иметь в виду, что большинство химических заводов проектируется в расчете на непрерывную работу в течение 24 ч каждые сутки, т. е. все семь дней в неделю. Объясняется это не только тем, что таким образом обеспечивается наивысшая прибыль на капитал. Непрерывная работа производства важна также и потому, что для достижения стабильных эксплуатационных условий требуется много часов. Например, как явствует из того, что говорилось в главе 7, после достижения стационарного режима в реакторе непрерывного действия с перемешивающим устройством в нем устанавливаются расчетные среднее время пребывания частиц и распределение вокруг этой средней величины. Такое распределение обусловливает свойства получаемого продукта. Если производство будет остановлено, потоки прерваны, а аппаратура охлаждена, то после возобновлениж эксплуатации продукт будет некондиционным по качеству. [c.277]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология