Неидеальный поток жидкости в реакторах

Одним из факторов, не поддающихся расчету при создании химических реакторов, часто является степень неидеальности потока жидкости в аппаратах, причем, к сожалению, этот фактор колеблется в широких пределах при переходе от малых реакторов к аппаратам промышленного масштаба. Следовательно, во избежание 238 [c.238]

Характеристики сосуда как химического реактора с неидеальным потоком жидкости [c.250]

Поскольку мы собираемся исследовать проточные реакторы с неидеальным потоком, применяя функции распределения времен присутствия и времен пребывания элементов жидкости в аппаратах, познакомимся с экспериментальными методами, при помощи которых данные функции могут быть определены. Так как указанные функции нельзя измерить непосредственно, необходимо обратиться к некоторым методам, относящимся к обширному классу реакций на возмущения. Используя эти методы, мы искусственно нарушаем установившееся состояние исследуемой системы и затем наблюдаем, как она реагирует на подобные отклонения или, другими словами, на возмущение. Анализируя реакцию системы, можно получить всю необходимую информацию о ней. Описанные методы опытного изучения различных систем широко применяют в науке. [c.242]

НЕИДЕАЛЬНЫЙ ПОТОК ЖИДКОСТИ В РЕАКТОРАХ [c.238]

Нелинейные процессы. Для реакций с нелинейными кинетическими уравнениями недостаточно располагать только данными исследования реактора с неидеальным потоком жидкости при помощи трассирующего вещества, чтобы рассчитать степень превращения исходных веществ в аппарате. Однако по уравнению (IX, 18) всегда может быть вычислена верхняя или нижняя граница степени превращения Б данной системе. [c.255]

Модель потока, незначительно отличающегося от потока идеального вытеснения, можно представить себе также в виде ряда проточных реакторов идеального смешения, соединенных последовательно. Эта модель исходит из того, что реактор с неидеальным потоком жидкости может включать / указанных аппаратов, имеющих одинаковые объемы. С-кривая для такой системы аналогична реакции на возмущение аппарата, в котором поток представлен диффузионной моделью (см. рис. IX-12). [c.277]

По другим представлениям, неидеальный поток можно считать состоящим из последовательно и параллельно соединенных участков с разными режимами движения жидкости смешанные модели). Ряд моделей оказывается полезнее для объяснения отклонений характеристик потока в трубчатых реакторах или в стационарных слоях зернистого материала от режима идеального вытеснения, в то время как другие модели позволяют удовлетворительно описать отклонения характеристик аппаратов с мешалками от режима идеального смешения. [c.257]

Наиболее общим методом определения отклонения реального потока от идеального режима является исследование с применением трассирующего вещества. Степень превращения исходного вещества в реакторе с неидеальным потоком может быть рассчитана непосредственно по результатам опытов с использованием трассёра и на основе некоторой модели потока. При этом нужно помнить, что каждая модель отражает действительную картину потока в реакторе с той степенью точности, с которой совпадают функции распределения времени пребывания частиц, полученные для модели и для реального аппарата. Области применения обоих указанных направлений расчета степени превращения веществ в реакторе с неидеальными условиями протекания жидкости указаны в табл. 36. [c.294]

В это пространство кислота должна войти равномерно распределенным ламинарным потоком, чтобы образующиеся пузырьки пара не смешивались с холодной кислотой во избежание гидроударов. Скорость кислоты, обеспечивающая такой режим в кольцевом зазоре (рис. 2-30), равна 0,4—0,5 м/с. По ней и рассчитывают диаметр головной части аппарата, равный обычно диаметру реакционной камеры. Для расчета ее объема можно, как и для САИ, применять объемный коэффициент массопередачи или величину ему обратную — время реакции (для аммонизации фосфорной кислоты — 0,1 с). В прямоточном реакторе с учетом неидеальности смещения условное время пребывания по жидкости (т. е. считая, что жидкость занимает весь объем реактора) принимают равным 15—20 с. [c.83]

Для приблизительной оценки характеристик нужно знать, в течение какого времени отдельные молекулы находятся в сосуде. Данные о распределении интервалов времени между моментом попадания той или иной молекулы в -реактор и моментом ее появления в потоке жидкости, выходящем из аппарата, или другими словами, сведения о распределении времени пребывания отдельных молекул в реакторе, можно получить достаточно просто при цомощи непосредственных измерений. Для этого применяют широко распространенный метод исследования, основанный на искусственном нанесении возмущений и анализе вызванных ими последствий. Данные, полученные таким образом, могут быть обработаны двумя различными способами и использованы для объяснения характеристик неидеального потока жидкости в проточном реакторе (см. ниже). [c.240]

Заканчивая вводную главу, предлагаем следующий общий план изложения материала, которым будем руководствоваться. Начнем с гомогенных систем (главы И—X), рассмотрим вытекающие из теории выражения для скорости реакции (глава П), методы ее экспериментального определения (глава П1) и применение для расчетов периодически и непрерывнодействующих химических реакторов с идеальным потоком жидкости или газа (главы IV—VHI) и с неидеальным потоком в реальных аппаратах (главы IX и X). Далее обсудим дополнительные усложнения в расчетах при переходе к гетерогенным системам (глава XI) и специальные разделы посвятим некаталитическим системам жидкость—твердое вещество, системам из двух жидкостей и наконец, системам жидкость—твердый катализатор (главы XII—XIV). [c.26]

Применение диффузионной модели для расчета реакторов с неидеальным движением жидкости. С-кривые. В случае импульсной или ступенчатой формы возмущения по подаче трассёра в поток вытеснения с продольной диффузией решение уравнения (IX,22), в которое в качестве параметра входит интенсивность диффузий, дает семейство С- или Р-кривых. Параметром, однозначно характеризующим осевое смешение, является комплекс 01и1 — безразмерный параметр реактора или сосуда. Этот параметр изменяется от нуля для реактора идеального вытеснения до бесконечно большого значения для проточного реактора идеального смешения его обратная величина аналогична эффективному продольному критерию Пекле, для массопередачи. Графически соответствующие кривые представлены на рис. 1Х-12 и 1Х-13. [c.259]

При описании реактора вытеснения приходится считаться с осевой и радиальной диффузией, а также с неидеальным характером течения жидкости в ламинарном и турбулентном потоке Эти вопросы достаточно хорошо изучены , и для расчета полимеризационного процесса в трубчатом реакторе могут быть использованы готовые модели, в частности модель Шухмана и др. [c.347]