Режим идеального смешения в проточном реакторе

Математическое описание проточного реактора с мешалкой (рис. 1-25) вытекает из уравнений материального и теплового балансов, представленных в дифференциальном виде и описывающих динамику процесса. При выводе уравнений математической модели реактора принят гидродинамический режим идеального смешения. [c.70]

Предстоит проанализировать несколько факторов. Во-первых, необходимо знать влияние температуры и давления на равновесный выход, скорость реакции и состав полученных продуктов. Это даст возможность определить оптимальный температурный режим процесса, т. е. программу изменения температуры во времени для периодического процесса, оптимальное распределение температур по длине реактора идеального вытеснения или по аппаратам каскада проточных реакторов идеального смешения. Указанные данные позволяют также успешно выполнить расчет реакторов. [c.205]

При испытании промышленного катализатора измерения должны осуществляться на целых промышленных гранулах. Это позволяет учесть возможное внутридиффузионное торможение и определить активность образцов, которые непосредственно используют в промышленности. Катализатор должен находиться в стационарном состоянии с реакционной смесью. Этим условиям отвечает проведение испытаний в проточных реакторах, реализующих режим идеального смешения или вытеснения. В промежуточных режимах однозначная трактовка результатов затруднена. [c.25]

Режим идеального смешения в проточном реакторе [c.174]

В промышленных проточных реакторах степень перемешивания всегда меньше, чем в аппаратах полного смешения и больше, чем в аппаратах идеального вытеснения. В некоторых типах реакторов режим перемешивания близок к одному из предельных случаев. [c.65]

Режим идеального смешения можно создать в проточно-циркуляционном (безградиентном) реакторе (рис. 1.7, г), в котором также устанавливается стационарное состояние катализатора. Вследствие интенсивной циркуляции реагентов во много раз возрастает подача исходной смеси в слой катализатора концентрации в слое изменяются мало. Поэтому подаваемые реагенты превращаются при практически одинаковой концентрации в слое, что позволяет непосредственно определять скорости превращения по изменению концентрации между входящим в реактор и выходящим потоками [c.19]

Пример У1И-6. Для реакции, описанной в примере У1П-5, определить секундную тепловую нагрузку реактора, а также оптимальный режим процесса а) в проточном реакторе идеального смешения б) в двух одинаковых проточных реакторах идеального смещения, установленных последовательно. [c.230]

Идеальное вытеснение наблюдается тогда, когда исходная смесь не перемешивается с продуктами реакции, а проходит ламинарным потоком по всей длине или высоте аппарата. В таких реакторах происходит плавное изменение концентраций в направлении потока реагентов, тогда как в реакционном объеме полного смешения нет градиента концентраций. В промышленных проточных реакторах степень перемешивания всегда меньше, чем в аппаратах полного смешения, и больше, чем в аппаратах идеального вытеснения. В некоторых типах реакторов режим перемешивания близок к одному из предельных случаев. [c.37]

XI1I-11. При взаимодействии бензола с хлором в действительности сначала образуется целевой продукт (монохлорбензол), который затем в присутствии хлора переходит в полихлорпроизводные. Для получения монохлорбензола с максимальным выходом предполагается оценить следующие спобобы проведения процесса хлорирования и выбрать из них наиболее подходящий режим идеального вытеснения с прямотоком и противотоком каскад проточных реакторов идеального смешения с прямотоком и противотоком периодический процесс процесс в проточном реакторе идеального смешения. [c.407]

Температурный режим в проточном реакторе идеального смешения [c.193]

Из выражения (4.125) следует, что наличие теплоотвода эквивалентно уменьшению величины адиабатического разогрева АГ , т.е. вследствие осуществления теплоотвода максимальный разогрев в реакторе будет меньше адиабатического и равен А7 /(1 + Вт). На рис. 4.62 сплошными линиями показаны зависимости р(Т) и д (Т) ъ адиабатическом режиме (б = 0), а штриховыми - в режиме с теплоотводом (В Ф 0) в последнем случае з-образная кривая р(7) более пологая. Из графика видно, что при некотором значении параметра В станет возможной реализация только одного стационарного режима. Наличие теплоотвода к постороннему теплоносителю в проточном реакторе идеального смешения позволит реализовать стационарный режим процесса в нем для практически любой степени превращения. [c.197]

За последние годы получил некоторое распространение метод изучения кинетики реакции, проводимой во взвешенном слое твердых частиц. Этот метод является разновидностью проточного. Скорость потока газа через реактор, содержащий твердые частицы (катализатор, реагент, теплоноситель), превышает скорость псевдоожижения , так что слой твердых частиц как бы вскипает ( кипящий слой ). Применительно к топохимическим реакциям рассматриваемый метод обладает существенным преимуществом, так как обеспечивает перемешивание частиц твердого материала. Однако реализуемый в псевдоожиженном слое режим обычно является промежуточным между режимами идеального-вытеснения и идеального смешения, так что описание газодинамики слоя сталкивается со значительными трудностями. Соответственно весьма сложной оказывается и интерпретация результатов кинетического исследования, что становится практически неодолимым препятствием в случае нестационарных топохимических реакций. [c.35]

Другим аспектом использования в сушильной установке в качестве сушильного агента перегретого пара является невозможность достижения 100%-го состава паровой среды [34]. Это обусловлено попаданием в систему воздуха с поступающим на сушку влажным материалом и подсосами через неплотности тяго-дутьевого оборудования. В случае сушки ПВХ следует учитывать еще и ВХ, содержащийся в материале, который вместе с испаряемой влагой переходит в газообразное состояние. При поступлении воздуха, ВХ и водяного пара из высушиваемого материала в сушильную установку в ней образуется паровоздушная смесь, которая при условии сброса из системы излиш ков среды постепенно приходит к некоторому равновесному составу. Так как сушильные установки с замкнутым циклом теплоносителя имеют высокую кратность рециркуляции, их можно рассматривать как проточные реакторы идеального смешения непрерывного действия [60], для которых равновесный состав компонентов в стационарных условиях и время выхода на стационарный режим рассчитываются достаточно просто. [c.114]

Тип химического процесса, необходимость контакта потоков в разных фазовых состояниях подразделяют реакторы на одно- и многофазные. По-разному будет сказываться на характере процесса движение потоков через реактор и внутри реакционной зоны - ведь даже полученные выше математические модели процессов в проточных реакторах (движение через реактор) в режимах идеального смешения и вытеснения (движение в реакционной зоне) суш,ественно различны. Выше были выделены только два способа движения реактантов через реактор - проточная и непроточная схемы. Возможен и полупроточный режим часть компонентов загружается в реактор в начале процесса, а часть подается в реактор во время ведения процесса. Также два режима движения потока в реакционной зоне - смешения и вытеснения - были рассмотрены выше. Они названы идеальными. В реальных условиях возможны отклонения от них - неидеальное движение потока. [c.109]

Сопоставление адиабатического процесса в проточных режимах идеального смешения и вытеснения. Полагаем, что в режиме ИС реализуются все возможные степени превращения. Сравниваем интенсивности процессов в этих режимах, т. е. зависимости х-т при одинаковых параметрах и условиях процессов. Сначала рассмотрим экзотермический процесс. Соответствующие зависимости приведены на рис. 2.68. В режиме идеального смешения процесс протекает при конечных (температура и концентрация) условиях, а в режиме идеального вытеснения условия протекания процесса меняются от начальных до конечных. Поэтому в режиме ИВ средняя концентрация исходных веществ больше, а средняя температура - меньше. Температурное влияние на скорость превращения - положительное и более сильное, чем отрицательное влияние концентрации. Сравните пусть 7h = 500 К Л7ад = 200 град х = 0,5. Средние условия протекания процесса в режиме ИВ х 0,25 Т= Т + A7 х 550 К В режиме ИС х = 0,5 Т= 600 К. Скорость реакции, пропорциональная 1 - х в режиме ИВ будет в 1,5 раза выше, чем в режиме ИС. Но разница в температурах в 50 градусов дает выигрыш в скорости реакции для режима ИС примерно в 4 раза, что превышает концентрационные потери. Режим идеального смещения более интенсивен, чем режим идеального вытеснения -для достижения одинаковой степени превращения условное время процесса в реакторе ИС меньше. Только при достаточно больших степенях преврашения, когда влияние концентрационного фактора будет превалирующим, процесс в режиме ИС будет менее интенсивен. Это видно из рис. 2.68. В эндотермическом процессе режим ИВ всегда интенсивнее режима ИС. [c.142]

В этом реакторе можно проследить обратную связь по теплу между выходящим и входящим потоками через стенки трубок. Допустим, что по каким-либо причинам температура в слое увеличится, например вследствие временного увеличения концентрации, т. е. тепловыделения. Исходная реакционная смесь будет подогреваться сильнее. Это в свою очередь приведет к увеличению скорости реакции и дополнительному тепловьщеле-нию. Подогрев исходной смеси станет еще больше. Скорость реакции опять возрастет, и так далее - возмущение будет нарастать со временем. Прежний стационарный режим может не восстановиться, когда будет убран источник возмущения режима -увеличенная концентрация. Такое поведение процесса при возмущении режима встречалось дважды - в процессе на поверхности катализатора и в проточном реакторе идеального смешения неустойчивый стационарный режим. Это же указывает на возможность существования множественности стационарных режимов в рассматриваемом реакторе. [c.144]