Сравнение реакторов полного смешения и полного вытеснения

Для сравнения значений среднего времени Г 1 необходимых для достижения одинаковых концентраций на выходе из реакторов полного смешения и полного вытеснения (в реакторе полного вытеснения это время равно расчетному времени реакций )Ла рис. 3 представлены результаты интегрирования уравнений скоростей реакций [c.200]

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 реакции А- П первого кинетического порядка = 0), осуществляемой в реакторе полного смешения, зависимость С )(0), описываемая уравнением (П-217), представлена на рис. П-32. Для сравнения на рис. П-32 приведена та,кже зависимость Св(т) при проведении той же реакции в аппарате полного вытеснения. [c.163]

Кроме каскада реакторов полного смешения существуют другие сочетания идеальных реакторов, из которых наибольшее значение имеют последовательности вытеснение — вытеснение, вытеснение —смешение и смешение — вытеснение (рис. 82). Первую из них применяют при необходимости промежуточного подогрева или охлаждения реакционной смеси, а также при введении в нее дополнительных компонентов. Последовательность идеальных реакторов вытеснения и смешения (рис. 82, в) используют редко. По удельной производительности она уступает единичному аппарату вытеснения, не имея по сравнению с ним каких-либо преимуществ. [c.322]

При рассмотрении гидродинамических режимов в проточных реакторах полного вытеснения и смешения полагают, что в них отсутствует продольное перемешивание, в результате чего концентрация в сечениях, перпендикулярных направлению потока реакционной массы, постоянна. Однако создание условий в реакторах, при которых бы продольное перемешивание было сведено на нет, практически недостижимо. Например, для аппарата полного вытеснения отсутствие перемешивания может наблюдаться лишь в случае определенного соотношения между длиной и сечением реакционной зоны, при котором скорость диффузии частиц в направлении потока и навстречу ему исчезающе мала по сравнению со скоростью перемещения реакционной массы и, кроме того, турбулентные токи не дают заметного перемешивания частиц и перемещения их в направлении, обратном потоку реакционной массы. Действительно, если выделить в реакторе полного вытеснения [c.37]

Степень перемещивания реагирующих масс в реакторах непосредственно влияет ва режим их работы. Полное смешение обеспечивает постоянство параметров, в частности температуры во всем реакционном объеме, а при идеальном вытеснении температура, как правило, изменяется по высоте реакционного объема. В результате в реакторах вытеснения меняется константа скорости реакции и соответственно скорости процесса. При сравнении моделей идеальных реакторов вытеснения и смешения условно принято постоянство температуры и соответственно константы скорости реакции для всех типов реакторов. Влияние температуры, рассмотрено отдельно. [c.81]

Аппараты полного смешения более удобны для каталитических процессов по сравнению с аппаратами полного вытеснения. Наибольшее распространение в промышленности получили реакторы с компактным движущимся слоем шарикового или гранулированного катализатора и реакторы с псевдоожиженным ( кипящим ) слоем зернистого катализатора. [c.428]

К режиму полного смешения приближаются каталитические процессы в реакторах свободного взвешенного (кипящего) слоя, не заторможенного какими-либо насадками, при не очень больших высотах слоя (Я < 1 м) и высоких скоростях газового потока, в 2—4 раза превышающих критическую скорость начала взвешивания. Практически полное перемешивание достигается в аппаратах кипящего слоя, снабженных мешалкой (рис. 11). Сравнение типичных кривых кинетики химического процесса в реакторах вытеснения и смешения представлено на рис. 12. [c.42]

С целью иллюстрации методики применения уравнений (3.7) и (3.8) найдем полный объем а) одноступенчатого реактора смешения, б) двухступенчатого реактора смешения и в) реактора вытеснения при одинаковой производительности, одинаковых расходах реагентов и одинаковых температурах и проведем количественное сравнение полученных объемов. [c.87]

Из рассмотрения кривых на рис, 3 следует, что концентрация ацетальдегида 0,76 уел,ед. и уксусной кислоты 5,59 уел, ед., получаемые в реакторе полного смешения при С = 3,67 час, могут быть достигнуты в реакторе полного вытеснения при <Г = 0,75 час (точки а и б). За это же время концентрация лактона достигает величины 0,43 усл.ед,, что составляет лишь 5 . 70% от ее величины, получаемой в реакторе полного смешения. Такое уменьшение концентрации лактона в реакторе полного вытеснения по сравнению с реактором полного смешения обусловлено тем, что реакция 8. образования окси-алкилацилперкиси с последующим распадом ее на лактон и уксусную кислоту имеет по ацетальдегиду (через него выражается кинетически равновесная концентрация надук- [c.201]

Непрерывное производство некоторых продуктов последнего типа осуществляют в реакционной колонне с выносным охлаждением и циркуляцией жидкости при помощи насоса (рис. 80,б). Исходные вещества непрерывно вводят в аппарат и по мере этого выводят продукты реакции. Такой тип реактора полного смешения подходит для-получения этиленциангидрина или алкиленкарбонатов, где последовательные реакции оксизтилирования не имеют значения. Однако при синтезе этаноламинов в таком аппарате ухудшается состав продуктов, а при получении неионогенных поверхностно-активных веществ кривая распределения по степени оксизтилирования становится более пологой по сравнению с изображенной на рис. 79 (стр. 405). Эти нежелательные эффекты можно снизить, если применять реакторы вытеснения, секционированные аппараты или каскад реакторов. [c.408]

В случае производств большой мощности, использующих быстротекущие реакции, более высокая производительность непрерывнодействующих реакцион Ь1х аппаратов по сравнению с аппаратами периодического действия приводит, как правило, к выводу о преимуществе первых из них, и задача обычно сводится к сравнительной оценке реакторов полного смешения и полного вытеснения. [c.352]

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]

Селективности, достигаемые в реакторах различных типов в зависимости от величин х и I/ при отношении констант скоростей kjkz= 1, показаны на рис. III. 57. Очевидно, что с увеличением конверсии X селективность уменьшается в обоих типах реакторов, оставаясь всегда меньшей в реакторе полного смешения (рис. III. 57, а) по сравнению с реактором полного вытеснения пример, при X = 0,6 селективность соответственно равна 0,4 и 0,61). Следовательно, для проведения таких реакций предпочтительнее пользоваться реакторами полного вытеснения. [c.132]

С этой целью удобно пользоваться реакторами, работающими в режиме идеального вытеснения или идеального смешения. При этом слой катализатора должен быть изотермическим, процессы внутреннего и внешнего переноса массы и тепла должны быть быстрыми по сравнению со скоростями реакции и выделения тепла и ноток веществ в реакторе должен характеризоваться либо картиной поршневого регкима, либо картиной полного перемешивания. Кроме того, для простых кинетических опытов необходимо, чтобы активность катализатора была постоянной достаточное время (желательно несколько дней) и чтобы имелись точные методы анализа для всех или некоторых реагентов и продуктов реакции. [c.8]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология