МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ С СЕГРЕГАЦИЕЙ

Рассмотрим далее некоторые теоретические и экспериментальные данные по моделированию процесса ферментации в биореакторе с учетом промежуточного состояния смешения, т. е. частичной сегрегации среды. Будем считать, что поток, проходящий биореактор, находится последовательно или в зоне, соответствующей идеальному перемешиванию среды, при этом по уровню смешения он может быть либо в сегрегированном состоянии, либо в состоянии максимальной смешанности. Физическую картину, соответствующую данной модели, можно представить исходя из экспериментальных данных по оценке вязкости дрожжевой суспензии в биореакторе при различных скоростях сдвига (рис. 3.19). [c.150]

Константы элементарных стадий были выбраны по литературным сведениям как аррениусовские функции температуры эффективность инициирования / была принята равной 0,6 влияние растворителя на константу обрыва было учтено введением корректирующего фактора Фр, найденного эмпирически из условия минимизации отклонения экспериментальных и расчетных данных. Точно также для корректирования модели при высокой вязкости среды Т1 оказалось необходимым ввести эмпирические соотношения типа вязкость — конверсия и константа обрыва — вязкость. В работе приводятся обширные экспериментальные сведения по корректированию и проверке модели в широком диапазоне изменений условий полимеризации. При переходе к непрерывному процессу экспериментально обоснована модель идеального смешения на модельных жидкостях в широком диапазоне вязкостей (обратим еще раз внимание на то, что при этом не может быть различена степень сегрегации) в опытном реакторе. При переходе к промышленному реактору гидродинамика его была представлена комбинированной моделью из трех объемов идеального смешения, вытеснения и застойного. Соотношения объемов подобраны экспериментально из условий совпадения степени конверсии, вычисленной теоретически и измеренной экспериментально. Подробно исследован каскад реакторов и различные способы его реализации (число ступеней, влияние рецикла на ММР) [124]. Таким образом, в анализируемом цикле исследований дано подробное моделирование процесса полимеризации на кинетическом и гидродинамическом уровнях применительно к промышленному процессу. Собственно математическая модель приводится только для кинетического уровня при периодическом процессе, а экспериментальные данные и сопоставление с моделями — как для периодического, так и для непрерывного процесса в установившемся состоянии. [c.242]

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ С СЕГРЕГАЦИЕЙ [c.12]

Полученные данные могут представить интерес при моделировании непрерывных процессов полимеризации в дисперсной системе. Для полимеризации в массе и растворе реальное МВР продукта должно находиться где-то посередине между данными, полученными для полностью гомогенной и сегрегированной систем. Поскольку методы анализа степени сегрегации реакционной системы не разработаны, на практике эффекты сегрегации, увеличения вязкости и гетерогенности могут перекрываться. [c.347]

С помощью используемой программы можно точно моделировать особенности геологического строения пласта, учитывая даже наклонные сбросы и возможности перетоков в них. В модели осуществляется трехмерное моделирование процесса сегрегации флюидов и учет эффектов гистерезиса, проявляющегося в случаях, когда нефть вторгается в водо- или газонасыщенную зоны и остается в них в своих критических значениях. При моделировании трещиноватых и пористо-трещиноватых пород существует возможность учета процессов фильтрации только по трещинам, или при наличии массообмена между матрицей и трещиной, или при учете перетоков и между соседними матрицами. При этом З итывается гравитационная пропитка и молекулярная диффузия между матрицами и трещинами. [c.180]

Качественно новым этапом описания процессов, протекающих в ферментационной среде бнореактора, явилось развитие представлений о существовании в аппарате отдельных зон, характеризующихся различным уровнем смешения. В основу моделирования возможных ситуаций в бпореакторе положены модели микросмещения и сегрегации. С физико-химической точки зрения ферментационная среда представляет собой многофазную систему, качественно описываемую двухуровневой иерархической схемой, где на нижнем уровне находятся отдельные составляющие среды — клетки, диспергированные капельки субстрата, а на верхнем— крупномасштабные скопления в виде клеточных агломератов, глобул из клеток, субстрата и пузырьков газа. Размер и количество этих скоплений зависит от степени турбулизацин среды. При этом ферментационную среду, соответствующую смешению уровня агрегатов, можно рассматривать как сегрегированную систему, поведение которой соответствует множеству реакторов периодического действия, в которых происходит рост и развитие микроорганизмов в течение времени ферментации. Размер клеточных агломератов и глобул зависит как от сил, сцепленных между элементами их составляющими, так и от интенсивности перемешивания в биореакторе, количественной характеристикой которой может служить величина диссипации энергии в данной области аппарата и связанная с ней величина внутреннего масштаба турбулентных пульсаций [c.147]

Ойгенблик А. А., Бабенко В. Е., Цибульский В. Г., Башкирова С. Г., Гужн опекая Т. Д. О применимости модели полной сегрегации для расчета процессов в кипящем Слое на основе данных по гидравлическому моделированию. В сб. Моделирование химических процессов и реакторов , том. 2. Новосибирск, 1971. [c.196]

Влияние диффузионного характера реакции (обусловленного в. первую очередь гетерофазностью процесса) можно учитывать на различных уровнях моделирования либо на микрокинетическом (рассматривая совокупность областей — чисто кинетической и диффузионной), либо — для непрерывных процессов — на макрокинетическом (например, при переходе к уравнениям гидродинамики можно пользоваться либо диффузионными моделями вытеснения либо сегрегационными моделями — для реакторов идеального перемешивания). Так, для полимеризации в суспензии и в массе разумно предположить наличие полной сегрегации, что выразится в выборе соответствующих уравнений для реактора идеального перемешивания. Для гомогенной полимеризации в растворе в гидродинамических моделях непрерывных процессов разумно предположить идеальное смешение на микроуровне. Многие реальные полимеризационные процессы (суспензионные с коалесценцией, эмульсионные, в концентрированных растворах при полимеризации до глубоких конверсий) занимают промежуточное положение, между указанными двумя крайними случаями смешения. [c.67]

Предлагаемая книга посвящена расчету процессов, в которых большое число изолированньк друг от друга однотипных частиц (агрегатов) взаимодействуют со средой, где они находятся. Такие процессы получили название процессов с сегрегацией, или сегрегированных процессов. В последние годы их исследования на основе математического моделирования проводятся как у нас, так и за рубежом [1-6]. При этом процессы с сегрегацией рассматривались применительно к какому-то частному их оформлению-химическим реакторам, грануля-торам, процессам в кипящем слое и др. Между тем модели большинства этих процессов очень близки. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология