Каскад реакторов без перемешивания

Рис. У1П-29. Графический способ расчета каскада реакторов полного перемешивания.

Методом повышения коэффициента эффективности для реактора непрерывного действия с перемешиванием, как показано в дальнейшем, является применение принципа секционирования или использование каскада реакторов. [c.53]

Часто на практике для полноты завершения химических реакций и обеспечения интенсивности перемешивания прибегают к использованию каскада реакторов полного перемешивания. Схема каскада реакторов приведена на рис. 3.11 [16], [c.49]

Рис. УП1-26. Схема каскада реакторов с перемешиванием и график распределения скорости реакции по ступеням каскада.

Удобной рабочей моделью реактора с неполным перемешиванием является многосекционный аппарат, представленный на рис. УШ-ЗЗ. Разделение реакционного пространства перегородками на большое число секций становится причиной того, что перемешивание приобретает локальный характер. Для упрощения математического описания примем, что внутри каждой секции перемешивание полное и никакого переноса массы между секциями, кроме обусловленного основным потоком реагентов, не происходит. Такой многосекционный реактор будет эквивалентен рассмотренному выше каскаду реакторов полного перемешивания. [c.322]

Дифенилолпропан из бункера-дозатора 1 подается в аппарат 2, в котором при перемешивании готовится водный раствор дифенолята натрия. Полученный раствор из сборника 3 через дозатор 4 непрерывно поступает в реактор каскада реакторов 6. Сюда же подаются метиленхлорид и фосген. Образующийся низкомолекулярный поликарбонат перетекает в реактор 7. В реактор 8 каскада (для повышения молекулярного веса поликарбоната) подается катализатор (алкиларилхлорид аммония). Во всех реакторах поддерживается постоянная температура, равная 30 С. [c.76]

Используя реактор периодического действия (или реактор полного вытеснения), достигаем некоторой определенной селективности меньше единицы. Применение же проточного реактора полного перемешивания позволяет достичь селективности, довольно близкой к единице, но путем понижения производительности аппарата. Каскад реакторов является промежуточным случаем. Примерные пути реакций изображены на рис. УП1-40. [c.340]

В случае последовательных реакций, когда целевой продукт одновременно является полупродуктом, для получения максимального выхода нужно использовать реактор периодического действия или реактор полного вытеснения. Если необходимо интенсивное перемешивание реагентов, например для улучшения теплообмена или развития межфазной поверхности, то процесс можно проводить в каскаде реакторов полного перемешивания при незначительном снижении выхода. [c.342]

Рассматриваемая модель, впервые предложенная для каскада реакторов с мешалками, описывает состояние потока в секционированных колоннах, между секциями которых нет рециркуляционных потоков, а внутри каждой секции достигается полное перемешивание. Модель можно использовать в расчетах тепло- и массообменных аппаратов и химических реакторов. [c.116]

Сравнение каскада реакторов полного перемешивания и реак< тора полного вытеснения. Как было указано на стр. 308, замена одиночного реактора полного перемешивания каскадом таких реак- [c.320]

Каскад реакторов без перемешивания в направлении потока. [c.45]

Функция распределения времени пребывания в каскаде реакторов полного перемешивания может быть рассчитана при использовании уравнения (УП1-335) последовательно для отдельных ступеней. Получается система линейных дифференциальных уравнений. Решение ее дает возможность установить следующую зависимость для каскада т одинаковых реакторов [c.325]

Зависимость функции распределения времени пребывания, в единичном реакторе и каскаде реакторов полного перемешивания, а также в реакторе полного вытеснения от безразмерного времени пребывания 0 = т/т представлена на рис. УП1-35. Кривая ш = 1 соответствует единичному реактору полного перемешивания, а ступенчатая кривая т — оо — реактору полного вытеснения. [c.325]

Расчет реакторов неполного перемешивания. Сравнение кривых Р -х) для реактора неполного перемешивания и каскада реакторов полного перемешивания с большим числом ступеней свидетельствует об их подобии. Можно принять, что эти кривые будут идентичны, если их наклоны в точке т=т равны. Дифференцируя уравнение (УП1-338), получаем для каскада [c.327]

При изучении проточных устройств, отличающихся от каскада реакторов идеального перемешивания, растянутость времени пребывания обычно описывают при помощи наблюдаемого коэффициента продольного перемешивания D,. Величина Z), определяется критерием Пекле для продольного перемешивания [c.107]

Секционированный реактор или каскад реакторов с перемешиванием в объеме. [c.45]

Процесс в каскаде реакторов с перемешиванием в объеме [c.100]

Система уравнений (IV,169)—(IV,174) и т. д. представляет собой математическую модель, с помощью которой можно найти параметры для установившегося состояния процесса, протекающего в каскаде реакторов с перемешиванием в объеме при наличии жидкой фазы. [c.101]

В качестве примера на рис. 111-18 представлена схема каскада реакторов с перемешиванием в объеме для процесса хлорирования бензола На рис. И1-19 изображена схема каскада, состоящая из двух реакторов, для окисления 802 в ЗОд в адиабатических условиях с промежуточным охлаждением реакционных газов между аппаратами [c.64]

Рассмотрим вопросы математического моделирования процесса, протекающего в каскаде реакторов, для следующих случаев а) процесс в каскаде реакторов с перемешиванием в объеме б) процесс в каскаде реакторов без перемешивания в направлении потока в) процесс в каскаде реакторов различных типов. [c.100]

Как уже отмечалось, согласно теории непрерывных процессов для повышения эффективности использования реакционного объема, а иногда и для снижения количества нежелательных продуктов реакции процессы с перемешиванием следует проводить в каскаде реакторов или секционном аппарате. [c.100]

Процесс в каскаде реакторов без перемешивания [c.102]

В практике проведения химических реакций вследствие неполноты завершения процесса в одной ступени реактора идеального смешения п необходимости (по технологическим соображениям) обеспечить интенсивное перемешивание прибегают к использованию цепочки, или каскада реакторов идеального смешения (рис. 1У-3). [c.290]

В ряде случаев целесообразно вести процесс в каскаде реакторов без перемешивания в направлении потока. Так, для необратимых реакций по мере увеличения степени превращения исходных реагирующих веществ часто желательно повышение температуры, а для обратимых реакций — понижение ее. [c.102]

Пусть, например, первым реактором каскада служит аппарат с перемешиванием в объеме и в качестве второго реактора используется аппарат, в котором процесс протекает без перемешивания в направлении потока. В этом случае каскад реакторов различных типов можно с успехом применить при решении задачи по оптимизации аппаратурно-технологического оформления химических процессов (см. главу VII). [c.103]

Исследование химических процессов, протекающих в каскаде реакторов, рассмотрим применительно к каскадам реакторов с перемешиванием в объеме, без перемешивания в направлении потока и к каскаду реакторов различных типов. [c.153]

Процесс в каскаде реакторов без перемешивания в направлении потока можно исследовать на основе приведенных ранее математических моделей для различных условий протекания процесса и блок-схем их набора на аналоговой машине. [c.158]

Каскад реакторов с перемешиванием в объеме [c.153]

При исследовании процесса, протекающего в каскаде реакторов с перемешиванием в объеме, сначала обычно находят значения параметров для некоторого заданного установившегося состояния. Такую задачу можно решить, в частности, последовательным определением значений параметров для каждого реактора каскада, начиная с первого. При этом решение можно выполнить даже аналитическим методом с использованием уравнения (1 ,2) или (1 ,4) в соответствии с указаниями, изложенными выше (см. стр. 115). В качестве математической модели, например для каскада, состоящего из трех реакторов, в которых процесс протекает при наличии жидкой фазы с образованием одного целевого [c.153]

При использовании цифровых вычислительных машин, в частности машины Минск-2 , для исследования процессов, протека-юш их в каскаде реакторов с перемешиванием в объеме, можно определять значения параметров для некоторого заданного установившегося состояния. Кроме того, можно находить, например, минимальный суммарный объем или отыскивать оптимум по каким-либо другим показателям, используя при необходимости различные методы направленного поиска [c.155]

Ячеи ч пая модель представляет реактор в виде ряда последовательно соединенных по ходу потока одинаковых по объему ячеек, в канадой из которых поток идеально перемешан. При этом отсутствует перемешивание между ячейками. Наиболее близко этому отвечает каскад реакторов с мешалками (см. с. 90). С увеличением числа ячеек п структура потока в реакторе все более отклоняется от идеального смешения. При, г=оо достигается идеальное вытеснение. Таким образом, реактор, работающий в режиме вытеснения, может быть рассмотрен как бесконечная последовательность ячеек идеального смешения. Задаваясь числом ячеек, например, при расчете абсорбционных аппаратов, прп немощи ЭВМ вычисляют число единиц переноса, приходящихся на одну ячейку, и отсюда определяют размеры аппарата. Если в реакторе число ячеек >5, то такой реактор с достаточной для промышленной практики точностью может быть рассчитан как реактор вытеснения. [c.119]

Аналогично решениям, рассмотренным для каскада реакторов с перемешиванием в объеме в жидкой фазе, можно исследовать также процессы, протекающие в каскаде реакторов с псевдоожиженным слоем катализатора и в газовом объеме. [c.157]

С увеличением производительности технологических линий при соответственном увеличении объемов реакторов перемешивание и теплосъем существенно усложняются. Поэтому не случайно такие фирмы, как Хехст , Монтэдисон и другие, используют каскады из 2—3 реакторов. Этим обеспечиваются, с одной стороны, сравнительно небольшие габариты каждого из реакторов, с другой стороны, возможность расширения выпускаемого ассортимента продукции за счет использования различных схем обвязки реакторов и их последовательной или параллельной работы. Параллельную схему работы реакторов (на различных режимах) часто используют для регулирования ММР конечного продукта. Последовательная схема, кроме лучших условий доработки катализаторов, позволяет получать сополимеры различного состава и структуры. Надежность работы технологической линии, обеспечивается не только качеством и техническим уровнем используемых технологии и оборудования, но и системой автоматического контроля и управления. Наиболее успешно эта задача решается с помощью автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП). [c.137]

Уравнение локальной кинетики, выведенное для процесса в каскаде реакторов, в общем случае наиболее полно отражает кинетику процесса, так как при этом информация о нем увеличивается с возрастанием числа аппаратов в каскаде. Как уже указывалось, для сбора исчерпывающей информации о процессе в реакторе без перемешивания в направлении потока рекомендуется модель аппарата представлять в виде каскада, получая таким образом информацию о процессе по длине реакционной зоны. [c.189]

Каскад реакторов полного перемешивания, равнозначный по выходу определенному реальному реактору, будем называть заменяющим каскадом (рис. УПЬЗЗ). Расчет реактора можно свести к расчету заменяющего его каскада, если удастся определить число ступеней. Для этого нужно количественно описать отклонения от полного вытеснения в реальном реакторе. Такие отклонения обусловлены 1) неравномерным распределением скорости потока в осевом (продольном) направлении 2) флуктуациями скорости и завихрениями 3) молекулярной диффузией. Это приводит к тому, что продукты реакции перемещаются из конечной части аппарата в направлении к входу, исходные же вещества переносятся в обратном направлении. На конечном участке аппарата они разбавляют смесь пpoдyкtoв и снижают выход реакции. Следовательно, в общем случае указанные эффекты оказывают неблагоприятное влияние на работу реактора. [c.322]

Проточный реактор идеального смешения удобен для процессов с медленным ходом реакции, когда необходимое для превращения время составляет минуты или десятки минут. В этом случае в емкости с перемешиванием можно обеспечить необходимое достаточно большое X. Для реализации такого длительного превращения реактор ИВ должен будет представлять собой длинную узкую трубу, что приведет к большому гидравлическому сопротивлению. С другой стороны, процесс в режиме ИС менее интенсивен, чем в режиме ИВ, и требуемый объем реактора может оказаться очень большим. Компромиссом является последовательность (каскад) реакторов в режиме идеального смешения, рассмотренная далее, в разделе 5.7.1. [c.179]

Рис. 6.19. Схема блочной полимеризации полистирола в каскаде реакторов с перемешиванием

В процессе необходимо обеспечить гидродинамический режим идеального перемешивания (полного смешения), что обусловливает мгновенное выравнивание концентрации и температуры во всем реакционном объеме. По условиям кинетики проведения процесса время перемешивания должно быть равно Тпер = 90 с. Следовательно, при непрерывном ведении полимеризации необходима раздельная подача реагентов в аппарат. С этой целью лучше выбрать каскад реакторов с интенсивным перемешиванием взаимодействующих фаз. [c.197]

При нитровании углеводородов или хлорпроизводных реакци-энная масса состоит из двух несмешивающихся жидкостей. Во избежание местных перегревов и побочных реакций окисления необходимо интенсивное охлаждение и перемешивание, что одновре-мепио способствует ускорению процесса. Его обычно проводят в каскаде реакторов с мешалками после каждого аппарата установлен сепаратор для отделения органической фазы от нитрующей смеси. При это.м свежую нитрующую смесь (или углеводород) подают в последний реактор, где необходимы наиболее жесткие условия для исчерпывающего нитрования исходного вещества. Отработанные кислоты из этого реактора отделяют и направляют в предыдущий аппарат и т. д. так совершается противоток нитрующей смеси по отношению к органическому реагенту (рис. 99). [c.344]

Эффективное рабочее время и самоочистка. Для шнековых маши11 нельзя строго определять эффективное рабочее время пребывания смеси, а можно только говорить о спектре рабочих времен. Для пластикаторов, как и для шнековых машин вообще, различают четыре принципиально различных спектра эффективных рабочих времен (см. рис. 8.5). Во всех четырех случаях спектр рабочих времен шнековых машин аналогичен спектру времен контактирования в каскаде реакторов. Как уже указывалось выше, расстояние между точками перегиба на кривой характеризует так называемое продольное смешение, которое может быть реализовано в шнековой машине. Общая ширина кривой спектра, наоборот, во многих случаях в значительной степени определяется значительным хвостом эффективных рабочих времен. Расширение спектра за счет длительных рабочих времен не означает высокой эффективности перемешивания в продольном направлении, а указывает только на низкую способность машины к самоочистка. [c.210]

В настоящее время используется несколько вариантов блочной полимеризации стирола с неполной конверсией мономера. На рис. 5.21 представлена схема процесса с неполной конверсией стирола в каскаде реакторов с перемешиванием. Химикотехнологическая система состоит из следующих функциональных подсистем полимеризация стирола удаление и ректификация непрореагировавшего мономера фануляция полистирола. [c.418]

По второму способу окисление изопропилбензола проводи в каскаде реакторов в водно-щелочной эмульсии (1 %-й раств соды) при температуре 90 С, давлении 0,5-1 МПа, pH сре, 8,5-10,5 в присутствии поверхносто-активных веществ и интенсивном перемешивании. [c.324]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология