Сравнение реактора смешения с реактором вытеснения

Рис. 39. Сравнение режимов адиабатических реакторов вытеснения и изотермических реакторов смешения / — адиабата 2, 3 — изотермы

Рис. УМ. Сравнение характеристик проточного реактора идеального смешения и реактора идеального вытеснения для реакций п-то порядка типа аА -> продукты (—При равных нагрузках реакторов обоих типов соотношение ординат непосредственно отвечает соотношению объемов реакторов или соотношению соответствующих величин условного времени пребывания.

В книге рассмотрены важнейшие понятия химической кинетики. Изложены основы теории реакторов различных типов (периодического и непрерывного действия, колонных каскадов). Описаны реакторы с твердой фазой (неподвижным и псевдоожиженным слоем катализатора). Рассмотрены случаи протекания в аппаратах реакций, сопровождаемых абсорбцией и экстракцией. Приведены методы расчета реакторов с мешалками (аппараты идеального смешения) и трубчатых реакторов (аппараты идеального вытеснения). Даны сравнение реакторных установок и рекомендации по выбору реакторов. Во втором издании книги (первое издание вышло в 1968 г.) более подробно рассмотрены вопросы моделирования и оптимизации реакторов. [c.4]

Рис. 1У-10. Сравнение реакторов идеального вытеснения и идеального смешения для последовательных реакций

Сравнение реактора смешения с реактором вытеснения [c.87]

Рис. Х-4. Сравнение характеристик проточного реактора идеального смешения и реактора идеального вытеснения при прохождении через них жидкости в микросостоянии для реакции п-го порядка и Бл = 0.

Батарея реакторов смешения—очень гибкая система, хотя, она может быть менее экономична и более сложна по конструкции, и с точки зрения обслуживания, по сравнению с реактором вытеснения. Относительно медленные реакции удобнее проводить в батарее реакторов смешения, которая экономичнее одиночного многосекционного реактора при средней производительности. [c.116]

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]

При режимах идеального вытеснения (см. стр. 70) достигается со временем большее приближение к равновесию (С и а р), чем при режимах смешения, однако в последнем случае режим изотермический, в результате чего можно достигнуть увеличения и уменьшения равновесной концентрации исходного вещества С по сравнению с адиабатическим режимом, характерным для реакторов вытеснения. [c.74]

Сравнение температурного режима адиабатических реакторов вытеснения (рис. 44) и реакторов смешения (рис. 45) представлено на рис. 46. [c.82]

Рис. 1У-33, Зависимость времени пребывания в реакторе вытеснение—смешение по сравнению с реактором вытеснения от уровня смешения для экзотермических реакций различных порядков п нри разных значениях М = Сд с (пунктирные линии — х = 0,5, сплошные линии — х= 0,9).

Сравнение температурного режима однослойных адиабатических реакторов вытеснения (см. рис. 11) и изотермических реакторов смешения (см. рис. 12) представлено на рис. 14. [c.50]

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]

Как известно, в теории химических реакторов двумя крайними моделями являются реакторы идеального вытеснения и идеального смешения. Реактор идеального вытеснения более эффективен, так как при одинаковом времени пребывания реагирующих веществ обеспечивает большую степень превращения по сравнению с реактором идеального смешения [2, 8, 58, 60]. [c.13]

Сравнение эффективности моделей реакторов обычно произво- дится по двум крайним моделям идеального смешения и идеального вытеснения. Выполним такое сравнение на примере простой реакции первого порядка. [c.299]

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]

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]

Сравнение выходов продукта (продуктов) в непрерывно работающих реакторах идеального смешения и вытеснения, а также периодически действующего реактора идеального смешения и их реакционных объемов при постоянной конверсии показывает, что в случае последовательных реакций целесообразно использовать реактор периодического действия или реактор вытеснения. Однако если необходимо иметь интенсивный тепло- и массообмен между реагирующими веществами, то можно применять каскад реакторов с перемешиванием (при незначительном снижении выхода). Для последовательных реакций, когда продуктом служит промежуточное вещество, объем реактора вытеснения всегда меньше объема реактора смешения (при одинаковой степени превращения). Такое же соотношение между реакционными объемами реакторов наблюдается в случае, когда скорость реакции уменьшается вследствие накопления продуктов. [c.131]

Для сравнения реакторов при проведении в них реакций любого порядка пользуются графическим методом (рис. VI. 16). Для этого графически определяют время пребывания в реакторах вытеснения и смешения из уравнений [c.128]

Следует отметить что в безградиентном реакторе идеального смешения, заполненном конечным продуктом, сомножитель с"" будет всегда меньше, чем в реакторе вытеснения. Из этого, однако, нельзя делать вывод о том, что производительность реактора идеального смешения ниже, чем реактора вытеснения. В большинстве известных процессов решающую роль играет последний сомножитель Ке", увеличение которого приводит к значительному возрастанию поверхности раздела в многофазных системах [15]. При этом производительность реакционного объема возрастает в десять раз и более по сравнению со слабым перемешиванием. [c.141]

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]

Реакторы вытеснения — аппараты трубчатого и колонного типов, шнековые устройства. Теплосъем осуществляется через рубашку, в колоннах— с помощью встроенных поверхностей. Характерно наличие градиента темп-р и концентраций по длине реактора. По сравнению с единичным реактором смешения здесь достигают более высоких степеней превращения мономера. [c.446]

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]

Теоретическое сравнение моделей реакторов смешения и идеального вытеснения [3 показывает, что при достижении конверсии X = = 75% потребное время пребывания при перемешивании удваивается, а при X = 85% увеличивается в 6,5 раза. [c.201]

Лекпия 20. Реактор идеального смешения периодический Лекпия 21. Реактор идеального вытеснения Лекпия 22. Реактор идеального смешения непрерывный Лекпия 23. Сравнение реакторов различных типов. [c.343]

При сравнении реакторов по стеиенн превращения отношение объема реактора идеального смешения непрерывного действия Уем к объему трубчатого реактора идеального вытеснения Ув всегда больше единицы по формуле (V, 49) [c.192]

Основной задачей проектирования технологических схем производства различных продуктов является организация непрерывного процесса. В связи с этим реакторы непрерывного действия находят более широкое применение по сравнению с реакторами периодического действия. Например, в современных крупнотоннажных производствах реакторные химические процессы осуществляются преимущественно в аппаратах непрерывного действия, которые обладают более высокими экономическими характеристиками. Однако в малотоннажных п многоассортиментных производствах по технико-экономическим соображениям часто выгодно применять реакторы периодического и полунериодического действия. Но режиму потока реакционной смеси все реакторы непрерывного действия делятся иа два класса — реакторы смешения и реакторы вытеснения. [c.236]

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]

Исследование модели показало, что полимеризация проходит в основном по схеме медленного роста цепей (см. раздел 12) поэтому для промышленного осуществления был выбран трубчатый реактор с потоком, близким к вытеснению. По сравнению с реактором смешения, в таком аппарате полз чается более молекулярнооднородный полимер, и степень полимеризации проще регулировать. [c.239]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология