Комбинация реактора смешения с реактором вытеснения

КОМБИНАЦИЯ РЕАКТОРА СМЕШЕНИЯ С РЕАКТОРОМ ВЫТЕСНЕНИЯ [c.105]

В частности, при А = В = = 0 = О ш константах к, = 0,025 к, = 0,2 к = 0,4 было получено, что в комбинированном реакторе при среднем времени пребывания Тс = 7,5 мин в зоне смешения и т = 5,7 мин в зоне вытеснения степень превращения А в С достигает 49%. Любой другой реактор или комбинация реакторов дают меньшую степень превращения. Так в двух последовательно соединенных реакторах смешения с временем пребывания Тс = 7,5 мин в каждом, величина степени превращения получается равной 45% в реакторе вытеснения при Хв == 8,75 мин она достигает 42%. [c.107]

Известен ряд эвристических правил для построения схем разделения [1161 и теплообменных систем [1171. Итак, даже при построении реакторной схемы мы сталкиваемся с необходимостью выбора наилучшей схемы из большого числа различных вариантов. Так, реакцию можно проводить в реакторах смешения или вытеснения либо в их комбинации, может варьироваться их число, употребляться или не употребляться рецикл, возможны различные схемы теплообмена исходного потока с промежуточными и выходными потоками реакторного узла. Выбор одного из огромного числа вариантов основывался на интуиции проектировщика. Теперь же ставится задача поручить эту творческую работу (или хотя бы ее часть) электронной вычислительной машине. Другими словами, ставится задача создания теории построения (синтеза) ХТС [1161, [118], [119]. При этом возможны два пути. Первый путь — формализация того способа мышления, которым пользуется человек при создании новых схем, формализация существующих эвристических правил, создание новых, а также разработка методов использования этих правил, приоритета одних перед другими, и т. д. Второй путь — полностью алгоритмический подход, состоящий в том, чтобы сформулировать проблему синтеза как математическую и развить математические методы ее решения. Не давая окончательного ответа на вопрос, какой путь лучше, приведем пример совсем из другой области. Многовековая эволюция живого мира привела к способу передвижения живых существ с помощью ног. Многочисленные изобретения средств [c.188]

В теории моделирования принято классифицировать химические реакторы на периодические и непрерывные (по характеру изменения концентраций реагентов во времени). Каждый из этих типов можно свести в свою очередь к двум идеализированным с точки зрения гидродинамики моделям реактор полного смешения и реактор, в котором смешение реагентов отсутствует. При анализе непрерывных реакторов рассматривают также различные комбинации реакторов смешения и вытеснения, а кроме этого, каскады (цепочки) проточных реакторов различного типа. Ниже дается краткая характеристика основных моделей. [c.341]

Комбинация реактора смешения с реактором вытеснения [c.128]

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]

Более надежными с точки зрения общности являются теоретические модели реактора. Они, как правило, сложны, но при использовании вычислительной техники исследование таких моделей возможно, поэтому в последнее время они часто применяются. Здесь иногда удается применить стандартные модели идеальных реакторов (идеального вытеснения, полного перемешивания, диффузионную), а также различные их комбинации параллельные зоны идеального вытеснения, последовательно соединенные зоны полного смешения и идеального вытеснения, параллельное соединение зон полного смешения и идеального вытеснения, байпас с различной комбинацией зон, последовательное соединение зон полного смешения (ячеечная модель). Такие модели подробно [c.81]

В промышленности применяются одиночные (самостоятельно работающие) реакторы и их комбинации последовательно соединенные реакторы смешения или вытеснения (каскад реакторов, как правило, из 2-5 аппаратов) и их различные сочетания по режиму смешения. Разновидность названных соединений реакторов в ряде случаев реализуется в одном реакторном узле. [c.42]

Рис. VII. 15. Зависимость скорости эндотермических реакций т от степени превращения X для различных комбинаций реакторов вытеснения и смешения

Для расчета проточных реакторов, особенно секционированных, разработана так называемая ячеечная модель. В основу ее положена формальная замена реального проточного реактора системой ячеек — реакторов, эквивалентных каскаду из N последовательно соединенных реакторов полного смешения. Наконец, имеются модели сложных реакторов, в которых желаемая конверсия и избирательность достигаются за счет усложнения структуры потока. Наиболее распространенные варианты таких реакторов — комбинация реактора смешения с реактором вытеснения, реакторы с байпасированием части реакционного потока и ввода его в различных точках по высоте реактора, реакторы с рециркуляцией. [c.148]

По данным исследований, приведенным в работе [142], наиболее оптимальным типом реактора для рассматриваемой схемы реакций является комбинация последовательно соединенных реактора смешения и реактора вытеснения. [c.106]

Оптимальным аппаратурным оформлением для указанных процессов является комбинация проточного реактора идеального смешения с реактором идеального вытеснения, расположенных последо-228 - [c.228]

Пусть предполагается построение системы из комбинации двух моделей реакторов смешение — вытеснение тогда строим вторую кривую для реактора вытеснения (кривая 2, рис. 1У-37). На кривой для реактора идеального смешения берем точку соответствующую наиболее крутому ходу кривой. Из точки А проводим линию АВ, параллельную кривой для реактора идеального вытеснения на участке СО. Линия АВ и характеризует степень превращения для комбинации двух реакторов. [c.341]

Если известна функция г )(0. можно воспользоваться зависимостями типа (1.62), (1.64), (1.65). В общем случае удобно рассматривать реактор как комбинацию элементов типа смешения или вытеснения (с байпасами), соединенных последовательно или параллельно. Пример такого подхода для реактора — полимеризатора стирола приведен в работе [32]. Общее время реакции 0 при этом разбивается на два или три интервала времени (01, 02 или 01, 02, 0з), соотношения между которыми находят эмпирически. Поскольку мы располагаем компактными моделями полимеризационных процессов, построение комбинированных моделей не вызовет каких-либо дополнительных трудностей. [c.54]

Из него можно видеть, что комбинации 0.5 М+0.5 Т, т. е. полного смешения в одной половине реактора и идеального вытеснения в другой, соответствует незначительная степень раз- бавления г=0.4. Возрастанию же зоны полного смешения до 90% и выше отвечают значительно большие степени разбавления г=5 и выше. [c.415]

Таким образом, для автокаталитических реакций, которые характеризуются переходом через состояние 2, оптимальным технологическим оформлением будет комбинация из последовательно соединенных проточного реактора идеального смешения и реактора идеального вытеснения. [c.153]

Кинетические уравнения и принцип расчета реакторов для гетерогенных процессов определяются также характером перемешивания реагирующих фаз и взаимным направлением их движения. В двухфазных гетерогенных системах для каждой из фаз возможны оба идеальных режима перемешивания — идеального вытеснения и полного смешения. В двухфазных гетерогенных системах могут быть различные комбинации движения реагирующих потоков, например, если обе фазы находятся в режиме, близком к идеальному вытеснению, то возможны их прямоточное, противоточное, и перекрестное направления (см. гл. П, с. 61). Основные виды контакта двух фаз при идеальных гидродинамических режимах показаны на рис. 74. В этой схеме не учтена возможная сегрегация жидкости в системах Ж — Г и Ж — Ж. Идеальные модели положены в основу конструирования реакторов для проведения целого ряда гетерогенных процессов. Кинетика процессов, конструкции применяемых реакторов и методы их расчета определя- [c.155]

Основны ми технологическими параметрами, оказывающими влияние на процесс жидкофазного каталитического окисления алкилбензолов в среде растворителей, являются состав реакционной смеси (концентрации углеводорода, катализатора, промотора и растворителя) температура давление расход воздуха или кислорода продолжительность пребывания (в периодических услов.иях) или средняя продолжительность пребывания (в непрерывных условиях — величина, обратная скорости подачи исходных реагентов в единицу объема, x=VIU, где V — объем реактора, U — объемная скорость подачи реагирующих веществ) длительность смешения. Важное значение имеет также тип реакционных устройств (аппараты вытеснения, смешения или их комбинации) в которых протекает реакция. [c.45]

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]

При прохождении кривой селективности через максимум можно подобрать оптимальную комбинацию моделей идеального вытеснения — смешения и выбрать относительную степень превращения в каждом реакторе или относительное время пребывания либо оптимальный подвод реагентов (см. стр. 264). [c.189]

Общая теория аппаратов для проведения химических процессов — химических реакторов — стала, как известно, развиваться лишь в последние годы, когда многообразие применяемых в промышленности аппаратов удалось свести к нескольким идеализированным моделям реакторов — идеального вытеснения , идеального смешения и их комбинации. [c.138]

Данное положение можно проиллюстрировать на примере, приведенном Крамерсом [13]. Система реакторов I представляет собой комбинацию реактора вытеонения с реактором смешения система реа1кторов II — жомбинадию реактора смешения с реактором вытеснения тех же размеров. При одинаковом расходе системы реакторов I и II имеют одно и то же распределение времен пребывания, но различные последовательности изменений концентраций во времени, а это приводит (за исключением особого случая — реакции первого порядка) к различным степеням превращения. Так, в системе реакторов I концентрация реагента постепенно снижается в реакто,пе вытеснения и затем резко падает до значения, преобладающего в реакторе смешения. Наоборот, в системе реакторов II резкое изменение концентрации имеет место между потоком, поступающим в реактор смешения, и реагентом, нах0дящим1ся в нем, после чего в реакторе вытеснения к0(нцентрация из меняется постепенно, что и показано на рис. 6. Если скорость реакции зависит, например, от произведения концентраций двух реагентов, то система реакторов II даст меньшую степень превращения, чем система реакторов I. Поскольку мгновенные скорости реакции зависят от произведения концентраций, средняя скорость реакции снижается больше, если внезапное изменение концентрации, происходящее в реакторе смешения, имеет место в самом начале процесса, а не в конце его (ам. также работу Данквертса [14]). [c.25]

Более надежными с точки зрения общности являются теоретические модели реактора. Они, как правило, сложны, но при использовании вычислительной техники исследование таких моделей возможно, поэтому в последнее время они часто применяются. Здесь иногда удается нрименить стандартные модели идеальных реакторов (идеального вытеснения, полного неремешивания, диффузионную), а также различные их комбинации параллельные зоны идеального, вытеснения, последовательно соединенные зоны полного смешения и идеального вытеснения, параллельное соединение зон полного смешения и идеального вытеснения, байпас с различной комбинацией зон, последовательное соединение зон полного смешения (ячеечная модель). Такие модели подробно описаны [121, 129]. Но они далеки от отображения истинного протекания процессов и поэтому формальны, а рекомендации, сделанные на их основе, относятся только к конкретным условиям. [c.117]

Даже в том случае, когда реактор paбofaeт как аппарат идеального вытеснения, в целом процесс может проходить с некоторой степенью перемешивания, например за счет рециркуляции продуктов реакции. Поэтому степень перемешивания может быть описана следующими моделями 1) идеального смешения 2) идеального вытеснения 3) рециркуляции продуктов реакции 4) рециркуляции непрореагировавшего сырья 5) полного или частичного смешения в секциях секционированного аппарата 6) полного смешения в секциях с обменом между соседними секциями в секционированном аппарате 7) многозонного подвода реагентов 8) идеального вытеснения с продольной и поперечной диффузией 9) обмена веществом с потоком реагентов в аппарате с застойными зонами 10) комбинацией предыдущих моделей. [c.132]