Реактор вытеснения

До сих пор метод динамического программирования приводился для последовательного включения элементов процесса. Если число элементов процесса в схеме очень велико, удается рассматривать всю систему как одну аппаратурно-процессную единицу, в которой состояние главного потока изменяется непрерывно в направлении течения. Приведенный пример схемы последовательно соединенных реакторов дает понятие о возможности перехода ряда дискретных реакторов (смешения) в один трубчатый реактор (вытеснения), который уже был описан в гл. И. Теперь возникает вопрос каков оптимальный температурный градиент трубчатого реактора Ответить на него можно непосредственно, не приступая на основе общих рассуждений к динамическому программированию элемента процесса непрерывного действия. [c.349]

Рис. У-2. Элементарный объем проточного реактора вытеснения —скорость подачи исходной смеси).

КОМБИНАЦИЯ РЕАКТОРА СМЕШЕНИЯ С РЕАКТОРОМ ВЫТЕСНЕНИЯ [c.105]

Из сказанного выше следует, что для второй и третьей реакций выгоднее иметь реактор смешения, тогда как для второй и первой — реактор вытеснения. [c.106]

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]

Эти крайние и промежуточные случаи представлены на рис. 11-7 в виде диаграммы 1д (с/с ) = /(lgDa ) с критерием Боденштейна в качестве параметра. Из рис. 11-7 можно сделать вывод, что значения Во < 10 характерны только для трубчатых реакторов. Между числом реакторов смешения в каскаде т и критерием Боденштейна существует линейная зависимость, которая представлена на рис. 11-8, из которого следует, что каскад из 5—7 реакторов смешения хорошо приближается к реактору вытеснения, для 7 Во > 10. Увеличение т не вносит существенного улучшения. Для реакторов с твердым катализатором предложена следующая эмпирическая зависимость [6] [c.209]

В целом реакторы смешения (единичные или расположенные по каскадной схеме) удобнее применять для процессов, которые характеризуются относительно медленными скоростями реакций. Реакторы вытеснения наиболее выгодно применять в процессах, протекающих со значительными тепловыми эффектами при высоких давлениях или при очень высоких (низких) температурах, а также в тех случаях, когда продолжительность реакций невелика. [c.31]

Выше указывалось, что такие рассуждения справедливы только для стационарных адиабатических промышленных реакторов смешения. Однако качественно эти выводы можно перенести и на работающие адиабатически реакторы вытеснения, так как прямая и здесь имеет те же значения, а изменяется (сужаясь) только ход З-образной кривой, причем для трубчатых реакторов с увеличенными выходами это изменение можно рассчитать (З-образная кривая становится более крутой, а нестабильная область уменьшается). Количественные характеристики для этого случая приведены Ван Хеерденом [12]. [c.221]

Реакторы вытеснения устанавливают горизонтально или вертикально. В тех случаях, когда необходимо организовать теплообмен, реактор по своей конструкции бывает похож на кожухотрубный теплообменник. При этом реагенты могут находиться либо в трубном, либо в межтрубном пространстве. Реакционный объем может быть заполнен частицами твердого катализатора или инертной насадкой для улучшения теплопередачи или контакта между фазами в гетерогенных реакциях (за счет увеличения турбулентности) [c.116]

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]

Реактор вытеснения с секционированным теплообменником [c.245]

Отсюда ясно, что такой же выход, как из трубчатого реактора, можно получить из бесконечного ряда последовательно соединенных малых реакторов смешения (рис. 11-3). Чем больше реакторов смешения включено последовательно, тем больше будет приближение к реактору вытеснения. [c.207]

Таким образом, минимальное время пребывания получается путем интегрирования функции 1/Л (с). В соответствии с рис. 15-22 можно построить диаграмму, изображенную на рис. 15-23. Из диаграммы следует, что реакция, которая в каждой точке элемента процесса идет с максимальной скоростью В (с), в трубчатом реакторе (вытеснения) может быть проведена быстрее, чем в конечном ряду реакторов смешения, на что указывает отсутствие отдельных четырехугольников на рис. 15-23. [c.351]

Относительные достоинства реакторов вытеснения и реакторов смешения,а также области их применения кратко указаны ниже. [c.116]

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]

При недостаточной турбулентности потока в реакторах вытеснения возникает разница во времени пребывания реакционной смеси по поперечному сечению аппарата. При ламинарном потоке профиль скоростей по сечению реактора является параболическим с максимумом скорости в вершине параболы, превышающей вдвое среднюю скорость скорость постепенно уменьшается по направлению к стенке, у которой она равна нулю. Несмотря на то что среднее время пребывания смеси в аппарате при параболическом профиле скоростей такое же, как и при равномерном профиле" , степени превращения в обоих случаях неодинаковы. Более продолжительное время пребывания некоторых молекул в реакторе не всегда компенсируется менее продолжительным временем пребывания других молекул. Кроме того, положение усложняется наличием диффузии. Вследствие более длительного времени пребывания у стенок образовавшиеся там продукты реакции обладают сравнительно высокой концентрацией и диффундируют к центру реактора, в то время как исходные веш,ества [c.150]

Четоды исследования функций классического аиализа, рассмотренные в предыдущих главах, за исключением метода миожителей Лагранжа, наиболее эффективно применяются для оптимизации процессов с сосредоточенными параметрами. Лишь в ряде случаев, используя особенности математического онисания конкретных н[)оцессов, указанными методами удается репитгь некоторые задачи оптимизации процессов с распределенными параметрами. Для этих процессов решение характеризуется пе совокупностью значений конечного числа независимых переменных, а соответствующей функцией от независимо/ переменной (как, например, ири решении задачи выбора оптимального температурного профиля в реакторе вытеснения). [c.191]

Опубликовано несколько примеров числовых решений программированных гомогенных реакций, протекающих в потоке. Мурдох и Холланд произвели расчет эндотермической реакции первого порядка в газовой фазе. Перкинс и Peй проанализировали парофазный пиролиз пропана в реакторе вытеснения с постоянным тепловым потоком. [c.155]

Реакторы вытеснения наиболее выгодно применять в процессах, которые протекают со значительными тепловыми эффектами при высоких давлениях или при очень высоких (низких) температурах, а также в тех случаях, когда продолжительность реакции невелика. Однако возможны и исключения. Так, например, сравнительно медленная реакция между монохлорбензолом и каустической содой, протекаюш,ая с образованием фенола, на одном из заводов проводится в трубе длиной около 1,8 км. [c.116]

ПОТЕРИ ДАВЛЕНИЯ В РЕАКТОРАХ ВЫТЕСНЕНИЯ [c.146]

Потери давления в реакторах вытеснения 147 [c.147]

В цилиндрическом реакторе вытеснения теплота, переданная одной килограмм-молекуле исходного реагента, составляет [c.153]

Непрерывнодействующие реакторы вытеснения представляют собой один или несколько каналов, соединенных параллельно. Для этих реакторов характерно постоянство градиента концентраций в каждом сечении аппарата и плавное измен ие этого градиента в направлении потока реагентов, в противоположность нулевому градиенту в каждом аппарате и ступенчатому изменению концен- [c.115]

Практическая реализация оптимального температурного профиля в реакторе вытеснения, как правило, встречает серьезные затруднения, связанные с необходимостью создания специальной системы теплообмена, которая должна обеспечивать определенное 1иачение температуры в каждом сечении аппарата. Поэтому для приближения условий реакции к оптимальным иногда применяют ступенчатые реакторы с различными температурными условиями на [c.116]

Многие процессы с распределенными параметрами, которые на первый взгляд нельзя представить как многостадийные из-за непрерывности изменения величин, определяющих их состояние и управление (иапример, реактор вытеснения), могут быть описаны как предельный случай миогостади1шого процесса, если в качестве отдельной стадии принять достаточно малый его элемент аналогично тому, как ири решении диф([1ереициальных уравнений численными методами используется их конечно-разностная форма. [c.245]

С X е м а ре и] е и и я. Эта задача возникает, когда нужно, на-ь рнмср, получить какой-либо продукт с максимальным выходом и реакторе вытеснения заданных размеров. Изменение концентрации указанного продукта по длине аппарата описывается одним из уранпепий системы (УИ,283) [c.366]

Потера давления в реакторах вытеснения 149 [c.149]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология