Адиабатический процесс в реакторе идеального вытеснения

АДИАБАТИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС В РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ [c.77]

Рис. 36. Зависимость конечной температуры процесса к от степени превращения х для экзотермической (а) и эндотермической (б) реакций в адиабатическом реакторе идеального вытеснения

Для упрощения дальнейших рассуждений рассмотрим сначала наиболее простой вариант описания процесса, считая, что процесс протекает адиабатически в реакторе идеального вытеснения к что теплопроводность и газовой и твердой фазы отсутствует. То есть, полагая в уравнении (2) [c.243]

Математическое описание двухстадийного процесса в адиабатическом реакторе идеального вытеснения получим в виде трех уравнений (материальных балансов по А и Алф и тепла) все уравнения записаны для элементарного объема реактора и [c.138]

Стационарный адиабатический процесс в реакторе идеального вытеснения описывается системой дифференциальных уравнений [c.204]

Рис. 4.63. Зависимость дс(т) (а) и Дт) (б) в проточных реакторах идеального вытеснения (сплошные линии) и смешения (штриховые) в экзотермическом адиабатическом процессе

Ряд других схем комбинированных реакторов для процессов с обратимыми и необратимыми реакциями первого и второго порядка рассмотрен в работах [84, 95—971. Их краткое изложение применительно к комбинациям различных типов адиабатических реакторов приведено в работе [4]. В приложении к практическим расчетам может оказаться полезной модель комбинированного проточного реактора в адиабатических условиях, описанная в работе [97]. Каждый реактор предлагается рассматривать как сумму элементарных реакторов идеального смешения (М) и идеального вытеснения (Т). Введение параметра М позволяет определить, какую часть от всего реакционного объема должен занимать реактор идеального смешения. [c.107]

Как будет меняться степень преврашения и температура в реакторе идеального вытеснения при протекании адиабатического процесса. Сопоставьте эти изменения с изотермическим процессом. [c.202]

Использование технологической группировки. Если крекинг рассматривать как одностадийный процесс типа сырье — продукты, то математическим описанием процесса в адиабатическом реакторе идеального вытеснения будут уравнения материального и теплового балансов для элементарного объема реактора (см. стр. 99) [c.108]

Математическое описание двухстадийного процесса в адиабатическом реакторе идеального вытеснения получим в виде [c.109]

Как показали расчеты по методам, приведенным в главах II и III, процесс в промышленном реакторе можно считать близким к адиабатическому с режимом идеального вытеснения. Математическое описание таких аппаратов приведено в главе II. Применительно к процессу платформинга это описание дано в табл. [c.341]

Расчетные уравнения задачи оптимального проектирования цепочки адиабатических реакторов идеального вытеснения, как и при расчете оптимального режима реакторов других типов, упрощаются, если рассматриваемый процесс включает только одну обратимую или необратимую реакцию и, следовательно, К = [1, 24]. Из процессов с одним ключевым веществом лишь обратимая экзотермическая реакция обладает температурным оптимумом росту эффективности обратимой эндотермической и необратимой реакций благоприятствует максимально возможное повышение температуры. При К = i расчетные уравнения (IX.94) — (IX.98) принимают, соответственно, вид [c.394]

Необходимую для процесса температуру исходной смеси можно получить смешением этилена с перегретым паром высокого давления (около 7 МПа). По режиму работы гидрататор приближается к адиабатическому реактору идеального вытеснения. [c.173]

Для математического описания процесса, протекающего в отдельном слое катализатора, воспользуемся моделью адиабатического реактора идеального вытеснения [191 ] [c.317]

Оптимальный процесс в последовательности адиабатических реакторов идеального вытеснения [c.279]

Будем предполагать, что составляющие схему реакторы являются реакторами идеального вытеснения (с теплоотводом охлаждающей жидкостью или адиабатическими), В таких реакторах, как известно, протекающий процесс описывается системами обыкновенных дифференциальных уравнений. Тогда может быть рассмотрена следующая общая формулировка оптимальной задачи, для которой задачи примеров 1-3 являются частными случаями (см, рис, 4), [c.340]

Большинство исследователей ограничивало свои работы ссылками на адиабатические условия и простую модель реактора идеального вытеснения без градиентов плотности. Кроме того, многие предполагали, что теплоперенос между зернами катализатора и газом достаточно велик, чтобы гарантировать, что разность температур между этими двумя фазами пренебрежимо мала. Однако, как показано в предыдуш ем разделе, это верно не всегда. Другое часто используемое предположение заключается в том, что газообразный продукт регенерации состоит только из диоксида углерода. В некоторых случаях это оправдано, так как такой вариант представляет собой наихудший возможный случай, поскольку в процессе, когда диоксид углерода является единственным продуктом, то тепловой эффект реакции больше, чем когда учитываются вклады, вызванные образованием монооксида углерода и паров воды. [c.233]

Процесс гидрирования бензола в циклогексан можно проводить как в трубчатом реакторе с внешним теплообменом, так и в адиабатическом реакторе. В обоих случаях примем, что в реакторе устанавливается режим идеального вытеснения, а изменением концентраций и температур по радиусу аппарата можно пренебречь. При принятых предположениях, переходя от концентраций к степени превраш,е-ния по формуле (111,69) и воспользовавшись кинетическим уравнением (111,70), легко написать дифференциальные уравнения этого процесса [c.145]

Для предварительного анализа систем управления и ускоренной оценки ситуаций очень удобно исходить из упрощенных моделей, определяемых брутто-реакциями исчерпывания мономера первого, второго или третьего порядков. Уравнение теплового баланса в общем случае удобно записать, считая теплосъем ограниченным это позволит при равенстве коэффициента теплопередачи нулю проанализировать также адиабатическое проведение процесса. Показатель качества является функцией температуры и конверсии (растущей или падающей линейно) и может быть взят как средневзвешенное от получаемого в каждом реакторе значения. Таким образом, охватывается практически большинство гидродинамических режимов непрерывных процессов полимеризации, осуществляемых в реакторах идеального вытеснения или идеального смешения. Именно в такой постановке и был рассмотрен выше один из вариантов математического обеспечения. Аналогичные варианты должны быть построены для других комбинаций упрошенных моделей. Эти модели будут особенно сильно влиять на алгоритмы статической оптимизации, которые составят первую группу алгоритмов — группу А. [c.169]

Пример У1-5. Рассчитать изменение температуры и степени превращения в адиабатическом и политропическом реакторах идеального вытеснения для процесса разложения ацетилированного касторового масла, протекающего при 295— 340 °С по схеме [c.349]

Технологическая схема прямой гидратации этилена (рис. 80) состоит из нескольких непрерывно протекающих операций 1) приготовления исходной парогазовой смеси, 2) гидратации этилена, 3) нейтрализации паров продуктов, образующихся в результате реакции, 4) рекуперации тепла рециркулирующих потоков и 5) очистки циркулирующего газа. Гидратация этилена проводится в контактном аппарате, который для защиты от коррозии выкладывается красной медью. Этилен, сжатый компрессором, смешивается с водяными парами и вся смесь направляется в теплообменник и затем в печь, откуда парогазовая смесь при 280° С поступает в гидра-татор, который заполнен твердым катализатором на высоту 8,5 м. Время контакта 18—20 с. Необходимую для процесса температуру исходной смеси можно получить смешением этилена с перегретым паром высокого давления (около 70-10 Н/м ). По режиму работы гидрататор приближается к адиабатическому реактору идеального вытеснения. [c.194]

В промышленных условиях платформинг проводят с осевым или радиальным потоками реагирующей смеси, причем реакторы в обоих случаях можно считать адиабатическими, а потоки в них — стационарными и идеального вытеснения. Тогда структура математического описания процесса (уравнениями материальных и теплового балансов) будет такой же, как и выше (см. стр. 114). [c.146]

Рассчитаем объем реактора вытеснения при адиабатическом процессе для той же реакции, как и в Приложении 1, и с той же степенью превращения, как и ранее. Температуру на входе в реактор принимаем равной 20° С и при расчете исходим из модели идеального вытеснения. [c.77]

Метод динамического программирования применим к любым многостадийным процессам, в которых на каждой стадий надо принимать решения для оптимизации всего процесса. Среди работ, в которых этот метод использовался для оптимизации химических реакторов, прежде всего надо отметить цикл работ Р. Арпса, которые затем были обобщены в его монографии . При полющи указанного метода Р. Арис рассмотрел оптимизацию последовательности реакторов идеального смешения адиабатических полочных реакторов с охлаждением потоков между полками теплообменниками (или исходным реакционным газом, либо газом, отличным от исходного), а также оптимизацию реактора идеального вытеснения. В частности, он получил ранее найденные методом вариационного исчисления уравнения оптимальной температурной кривой в реакторе идеального вытеснения для общего случая. [c.10]

При проведении процесса в адиабатическом потоке идеального вытеснения уравнения материальных балансов для элементарного объема реактора (IV имеют вид [6] [c.197]

В процессах идеального вытеснения наблюдается постепенно снижающаяся разность действительных и равновесных концентраций исходных веществ по высоте реактора, сочетающаяся с адиабатическим режимом. [c.71]

Математические модели нестационарных процессов в реакторе. Легко подсчитать, что количество возможных моделей процессов в неподвижном слое катализатора равно нескольким сотням. Однако используя приведенные выше неравенства, выделяющие основные факторы и определяющие поведение темперйтурных и концентрационных полей в реакторе, легко построить узкую существенную модель процесса в целом. Так, для процесса окисления SO2 в SO3 в реакторе с адиабатическими слоями катализатора нестационарный процесс в первом слое должен описываться моделью, учитывающей градиенты температур и концентраций внутри зерна катализатора, в последующих слоях процесс в зерне достаточно представить моделью идеального перемешивания по теплу стационарные режимы во всех слоях удовлетворительно описываются моделью идеального вытеснения стационарный режим для процесса синтеза винилхлорида в трубчатом реакторе описывается квазиго-могенной моделью, учитывающей перепады температур по радиусу трубки, а для описания нестационарных процессов в реакторе не обходимо учитывать и перепады температур внутри зерна. [c.73]

Поскольку гидродинамическая обстановка и температурный режим в основном определяют кинетику процесса, протекающего в реакторе, представляется возможным использовать их, как основу для классификации реакторов. А именно, рассматривать реакторы, работающие в предельных гидродинамических режимах — идеального вытеснения и полного (идеального) смешения в изотермических, адиабатических, или же политермических условиях. Подобная идеализация позволяет исключить из рассмотрения второстепенные черты процесса и использовать те, которые определяют поведение системы. [c.80]

Принимая допущение, что процесс прямого окисления происходит в адиабатическом реакторе идеального вытеснения был выполнен расчет процесса прямого окисления сероводорода. Расчет показал, что при начальной температуре 250°С минимальное время контакта составит 0,016 мин для смеси с исходной концентрацией сероводорода 3% об. При этом достигается степень превращения сероводорода в серу на титанооксидном катализаторе 92%. [c.9]

Реакторы периодического и непрерывного действия, сменноциклические реакторы Реакторы идеального вытеснения, идеального смешения, частичного смешения Реакторы с изотермическим, адиабатическим и политропичр.ским режимами Барботаж, скрубберный процесс, псевдоожижение, суспендирование [c.62]

По температурному режиму каталитические процессы и реакторы подразделяют на адиабатические, изотермические и поли-гермические. Реакторы с фильтрующим слоем катализатора, гидродинамический режим которых близок к идеальному вытеснению, работают при политермическом или адиабатическом режиме. Для реакторов со взвешенным слоем характерен изотермический режим. [c.107]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология