Реактор периодического действия полного смешения

РЕАКТОР ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ПОЛНОГО СМЕШЕНИЯ [c.20]

Рис. 6. Изменение концентрации в реакторе периодического действия полного смешения

Уравнение (П1.73) показывает, что селективность будет тем больше, чем выше концентрация исходного реагента Сд и соотношение к и 2. Следовательно, для проведения последовательных реакций с получением высокой селективности по промежуточному продукту предпочтительны реакторы идеального вытеснения и реактор периодического действия полного смешения, что видно из рис. 32, из которого также следует, что селективность зависит от соотношения 1/ 2. [c.100]

Реакторы периодического действия полного смешения [c.126]

Для математического описания и общности расчета реакторов удобно классифицировать их следующим образом 1) периодического действия полного смешения 2) непрерывного действия полного смешения 3) непрерывного действия полного вытеснения. [c.8]

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]

При испытаниях на продолжительность работы катализатора необходимость поддержания условий, аналогичных промышленным, становится еще более важной. Без предшествующих многочисленных экспериментов было бы затруднительно оценить влияние необычных концентраций реагирующего вещества или температур реактора на срок службы катализатора. Хотя большинство промышленных реакторов не работает в дифференциальном режиме, в некоторых случаях для оценки каталитической активности во время работы могут быть использованы проточный дифференциальный реактор [19] и реактор полного смешения [20]. Циркуляционный реактор периодического действия и импульсный микрореактор не подходят для испытаний на срок службы катализатора, так как условия их работы сильно отклоняются от условий непрерывных промышленных процессов. [c.104]

В случае реакторов полного смещения с =с , следовательно, средняя движущая сила процесса будет всегда ниже, чем в реакторах полного вытеснения или в реакторах периодического действия. Снижение концентраций реагентов и, соответственно, движущей силы процесса Ас в реакторах смешения, по сравнению с реакторами вытеснения, тем больще, чем выще конверсия реагентов и порядок реакции. Следовательно, при прочих равных условиях для проведения процесса и достижения заданной конвер- [c.114]

Для иллюстрации характера зависимости 2в(а) на рис. 1У-20,а приведены соответствующие данные при 0= 2/ =2 для реактора полного вытеснения (кривая /), реактора полного смешения (кривая 2) и реактора периодического действия (кривая 3). Для со- [c.309]

Для. выяснения особенностей теплового режима экзотермических реакций рассмотрим наиболее общий случай — гомогенную экзотермическую реакцию, протекающую в жидкой фазе в аппарате полного смешения с теплоотводом через стенку и за счет испарения части жидкости. Получаемые при этом результаты могут быть использованы для аппаратов полного вытеснения, а также для реакторов периодического действия. [c.321]

Одним из процессов, проводимых в реакторах данного типа, является стадия хлорирования бензола в производстве хлорбензола . Вещество А в этом процессе — хлор, В — бензол, Я — хлорбензол (ХБ), М — дихлорбензол (ДХБ). При Св О, п к = 0,118 величина Си в реакторах полного смешения равна по расчету 0,280, а в реакторах полного вытеснения 0,293, что отвечает мольным отношениям ХВ ДХБ соответственно 14 и 42 и выходам хлорбензола 93,5 и 97,5% от теоретического. Результаты расчетов достаточно хорошо совпадают с экспериментальными данными. В аналогичных условиях в реакторе периодического действия мольное отношение ХБ ДХБ было близко к 40. [c.130]

Реакторы периодического действия (гомогенные нестационарные реакторы). В реактор, состоящий из сосуда с мешалкой, загружают все реагенты. Интенсивное перемешивание обеспечивает одинаковую концентрацию во всем объеме в любой момент времени. Процесс ведут до достижения равновесия или желаемой степени превращения (см. ниже). Время пребывания компонентов в зоне реакции определяется интервалом между моментами загрузки и выгрузки аппарата. Такие аппараты, применяемые при реакциях в жидкой среде, работают в режиме идеального полного) смешения. [c.16]

Рис. У1-23. Уровень смешения в каскаде реакторов при = 1/2 / — поршневой поток или реактор периодического действия 2 — ламинарный сегрегированный поток 3 — полное сегрегированное смешение 4—полное микросмешение 5—предельная линия (диагональ).

В реакторах периодического действия и идеального вытеснения концентрации изменяются во времени или по объему, и конечный результат находят после интегрирования (интегральные реакторы). В отличие от этого, в аппарате полного смешения градиент концентраций отсутствует (безградиентные условия процесса), а конечный результат находят, решая алгебраическое уравнение, что значительно упрош,ает расчет. [c.59]

Типичные кривые зависимости выхода продукта от основных параметров технологического режима при постоянстве всех других условий опыта представлены на рис. 1—5 отклонения от этих типичных кривых, полученные при обработке опытных данных в лабораторных работах, следует объяснять в отчетах (указывать причины отклонений). На рнс. 1 представлена кинетика химического процесса а) в реакторах периодического действия (непроточных) и реакторах идеального вытеснения, работающих без перемешивания исходных реагентов с продуктами реакции б) в проточных реакторах полного смешения реагентов с продуктами реакции. [c.10]

Рис. т. 52. Изменение концентрации компонента во времени и по длине в реакторах периодического действия (а), непрерывного действия полного смешения (б) и непрерывного действия полного вытеснения (в). [c.127]

Уравнения (11,42) и (11,43), описывающие работу периодически действующего реактора полного смешения, в обозначениях этого раздела записываются в виде [c.60]

Для увеличения селективности по продукту В необходимо иметь наибольшее значение Сд. Это достигается применением реактора смешения периодического действия или же реактора идеального вытеснения. Если отдано предпочтение реактору полного смешения, то селективность может быть повышена за счет установки каскада таких реакторов. Концентрацию основного реагента А в исходной смеси повышают удалением из нее инертных веществ. Для газофазных реакций увеличение Сд и тем самым селективности достигают повышением общего давления в системе. [c.98]

Обыкновенные дифференциальные уравнения обычно используют для математического описания нестационарных режимов объектов с сосредоточенными параметрами (например, для описания динамики реактора полного смешения), а также стационарных режимов объектов с распределенными параметрами по одной пространственной координате. В первом случае независимой переменной является время, а во втором - пространственная координата. Следует отметить общность и даже тождественность математических описаний, которая иногда свойственна математическим моделям различных объектов. Речь идет о нестационарных моделях периодически действующих аппаратов полного смешения и стационарных моделях аппаратов идеального вытеснения. В первом случае имеем (для реак-к [c.16]

Неравномерность по времени пребывания частиц смеси в реакторе вызывает уменьшение коэффициента полезного действия аппарата полного смешения (непрерывного действия) по сравнению с аппаратами, работающими периодически. [c.24]

Следствием этого является, с одной стороны, снижение степени превращения реагентов из-за проскока их через зону реакции, а с другой,—возможность дальнейшего (нежелательного) химического превращения полезного продукта реакции, находящегося слишком долго в реакционной зоне. Неравномерность пребывания частиц смеси в реакторе вызывает уменьшение к. п. д. аппарата полного смешения (непрерывного действия) по сравнению с аппаратами, работающими периодически. [c.29]

Реакторы периодического и непрерывного действия. Реакторы периодического действия работают при нестационарном технологическом режиме. При этом независимо от степени перемешивания реагирующих масс изменяются во времени не только концентрации реагентов, но и температура, давление, а соответственно и константа скорости процесса. Если периодический реактор работает в режиме полного смешения, то время, необходимое для достижения заданной степени превращения, рассчитывается по характеристическому уравнению (П1.57), которое совпадает с ха-, рактеристическим уравнением реактора идеального вытеснения (П1.18). Следовательно, если были бы возможны одинаковые условия проведения процесса в реакторах периодического действия и идеального вытеснения, то их объемы были бы равны между собой. Однако условия протекания процессов в промышленных проточных реакторах, как правило, лучше, чем в периодических. [c.96]

Зависимость селективности от степени превращения позволяет выбрать оптимальную модель реактора для максимального выхода целевого продукта В (рис. 33). Выход продукта в реакторе идеального вытеснения или же реакторе смешения периодического действия определяется площадью под кривой зависимости 5в от х в непрерывно работающем реакторе полного смешения — площадью прямоугольника, равной 5в- а. Если селективность с увеличением степени превращения уменьшается (рис. 33,а,б), выход также будет уменьшаться. В этом случае площадь под кривой будет бoльuJe площади прямоугольника и, следовательно, предпочтителен реактор идельного вытеснения или реактор периодического действия. Каскад реакторов полного смешения (рис. 33,6) даст более высокий выход, чем единичный реактор полного смешения. Если с увеличением степени превращения селективность возрастает (рис. 33, е), то по заштрихованным площадям видио, что выход в реакторе полного смешения будет значительно выше, чем в реакторе идеального вытеснения или реакторе периодического действия. При этом использование каскада реакторов не рекоменду- [c.101]

Анализ зависимости Ф(а) позволяет найти значение а, соответствующее минимальному значению Ф — суммарных энергоматериальных затрат на единицу готового продукта. Учитывая, что вид зависимости Ф(а) для реакторов полного смешения отличается от вида той же зависимости для реакторов периодического действия и реакторов полного вытеснения, выбор оптимального значения а необходимо основывать на сопоставлении функции Ф(а) для аппаратов всех указанных типов. [c.352]

Для медленно текущих реакций, при осуществлении которых в реакторах периодического действия продолжительность вспомогательных операций относительно мала, целесообразность применения реакторов полного смешения для рассматриваемых значений а ограничивается величиной а=0,3 (точки 1 и5на рис. 1У-39). Процесс, основанный на относительно быстро текущей реакции (значение Л велико), целесообразно проводить в реакционном аппарате периодического действия лищь в тех случаях когда оптимальное значение а превыщает 0,5 (точки 2, 4 на рис. 1У-39). [c.354]

Эффект неидеального перемешивания (функция распределения по временам удерживания отличается от гауссовой) в первом приближении может быть определен также с помощью смешаной модели Для описания работы реального аппарата объемом 5 м была использована модель, которая включала активный объем, работающий в режиме реактора непрерывного действия идеального смешения (85% полного объема), так называемый мертвый объем (15%) и обводную линию. Соотношение объемов и потоков подбиралось таким образом, чтобы распределение по временам удерживания для модели и реального аппарата совпадало. Очевидно, что этим условиям может удовлетворить множество различных моделей. Найти лучшую из них можно путем сравнения рассчитанных и экспериментальных величин конверсии и МВР. Моделирование на ЭВМ позволяет для подобных моделей оценить время выхода на стационарный режим, которое будет зависеть от величины мертвого объема и распределения потоков между активным и мертвым объемом. Другого типа модели могут включать элементарные объемы идеального смешения и вытеснения или набор элементарных периодических реакторов, соответствующих экспериментальной кривой распределения по временам удерживания для данного реактора. Этот подход можно считать оправданным при анализе режима и оптимизации существующих производств. При расчете реактора, по-видимому, более перспективным должен оказаться метод, основанный на использовании коэффициентов турбулентного переноса и ячеечных моделей В настоящее время можно только [c.347]

Для экзотермических реакций Кс падает с температурой, и поэтому двучлен в квадратных скобках уменьшается с повышением как степени конверсии, так и температуры, дричем пр№ приближении к равновесию он стремится к нулю. Когда движущая сила обратимой реакции (Хд—Хк) еще велика, повышение температуры сказьсвается главным образом на увеличении константы скорости, и г= Сд, о(- д—Хх) растет. Однако при малом значении (Хд—Хд) для повышения скорости становится выгодным увеличить эту разность, т. е. понизить температуру реакции. Следовательно, при каждой степени конверсии,, кроме Хд=0, для обратимой экзотермической реакции имеется некоторая температура, при которой скорость процесса и производительность реактора максимальные (рис. 86). Эта температура тем ниже, чем выше степень конверсии, и для данного случая выгоден постепенно понижающийся профиль температур (рис. 87), Последнее относится к реакторам периодического действия и идеального вытеснения. При безградиентных условиях, когда реактор работает при постоянной температуре, оптимум последней определяется ординатой кривой при заданной степени конверсии, а при использовании каскада реакторов полного смешения температуру нужно менять ступенчато в соответствии с принятой для каждого реактора степенью конверсии. [c.329]

Носитель, поступающий со склада, рассеивают на грохоте / и по мере надобности через рукавный вакуум-фильтр 2 подают в эмалированный реактор с паровой рубашкой 3 для извлечения избыточного количества АЬОз серной кислотой. Для-уменьшения потерь носителя из-за растрескивания гранул предусмотрено пневм.атиче-ское перемешивание фаз. В реакторе поддерживают температуру 90°С и концентрацию кислоты — 10%. Время, необходимое для извлечения АЬОз, рассчитывают по формуле (IV. 46). Реактор 3 — периодически действующий, что вызвано трудностью подбора конструкционного материала для создания непрерывно действующего аппарата. Для обеспечения непрерывности процесса одновременно используют несколько реакторов. В целях защиты от коррозии кислыми водами последующих аппаратов, отмывку носителя от сульфат-иона первоначально производят в том же аппарате. Частично отмытый носитель поступает на сетчатый конвейе ) 4 (сетка из нержавеющей стали с диаметром отверстий 0,1—0,2 мм). Алюмосиликат располагается на ленте конвейера слоем толщиной в 2—3 см. Лента конвейера с лежащим на ней носителем движется над сборником промывных вод 7 и орошается сверху водой с помощью форсунки 6. Отмывка носителя продолжается 40 мин. В соответствии со скоростью движения ленты и временем отмывки рассчитывают необходимую длину промывной зоны. Носитель сушат 1 ч в печи 8 тоннельного типа при 120—130°С и пропитывают раствором активных солей в ванне 9. Она представляет собой прямоугольную емкость из нержавеющей стали с паровой рубашкой для создания и поддерживания необходимой тeмпepaтypьL Раствор солей непрерывно циркулирует через ванну с помощью центробежного насоса И. Для облегчения поддержания постоянной концентрации пропиточного раствора, отношение Ж Т в ванне равняется 120. Перемешивание раствора специальными механическими средствами нецелесообразно, поскольку при достаточной мощности циркуляционного насоса И достигается полное смешение в системе ванна, насос, сборник 10. Емкости 13 и 14 используют для приготовления [c.145]

Для синтеза пленкообразующих веществ наиболее часто применяются реакторы полного смешения периодического и непрерывного действия. При выборе оптимального типа реактора, определении его размеров, числа ступеней в непрерывнодействующих реакторах полного смешения и других параметров необходимо учитывать кинетику реакции, зависимость скорости реакции от типа реактора, равномерность пребывания частиц (частиц, молекул) в реакторах и особенности синтеза пленкообразующих веществ. [c.125]

По л и термическими называют реакторы, которые характеризуются частичным отводом теплоты реакции нли подводом теплоты извне в соответствии с заданной программой изменения температуры по высоте реактора вытеснения или неполного смешения. Реакторы такого типа называют также программно-регулируемыми. Политермичны во времени реакторы полного смешения периодического действия. [c.103]

В промышленных реакторах в реакции участвуют две фазы и более. В реакторах, работающих на твердых катализаторах, кроме скорости протекания собственно реакции превращения должна быть обеспечена также скорость переноса реагирующих веществ между фазами. Все известные конструкции реакционных аппаратов по общности принципов работы подразделяются на реакторы полного смешения (периодического или непрерывного действия) и реакторы полного вытеснения. По способу теплообмена в реакционной зоне различают реакторы с тепло- бй-еном через стенку (перегородку) и непосредственно с катализатором (адиабатические реакторы). [c.253]

Неравномерность по времени пребывания частиц смеси в реакторе ведет к уменьшению к. п. д. аппарата полного смешения не-прерывн010 действия по сравне.ьппо с аппаратами, работаюш,ими периодически. Снижение средней концентрации реагирующих веществ в реакционном объеме наиболее сильно сказывается на обратимых процессах. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология