Градиент радиальный по длине реактора

Если Ре( = 11, Р( ( = 2, то в присутствии насадки коэффициент продольной диффузии примерно в 5,5 раза больше коэффициента радиальной диффузии. Однако следует иметь в виду, что высота реактора обычно много больше его диаметра, и поэтому градиенты концентрации по длине реактора изменяются более плавно, чем по его радиусу. Говоря о возможности пренебрежения коэффициентом продольной диффузии, подразумевают малость его величины в отношении переноса вещества с основным потоком. [c.64]

Процесс пиролиза в змеевике трубчатой печи практически можно рассматривать как процесс, протекающий в реакторе идеального вытеснения. Действительно, скорости газа в трубе достигают 150—250 м/сек, а число Рейнольдса при этом порядка 200 ООО — 600 ООО, т. е. наблюдается область сильно развитой турбулентности, где можно без особой погрешности считать, что линейная скорость, концентрация и температура не имеют радиального градиента по всей длине реактора. [c.297]

Интенсивное охлаждение стенок реактора вызывает появление радиальных градиентов температуры и скорости потока. В пристеночном потоке в связи с понижением температуры снижается степень. превращения. Для получения предварительно рассчитанной степени превращения нужно увеличить длину реактора. Однако этого нельзя делать, если целевой продукт технологического процесса является промежуточным. Дело в том, что при удлинении реактора, т. е. при увеличении времени пребывания реагентов в нем, снижается селективность процесса, так как в осевой высокотемпературной части потока скорости реакций высоки. Поэтому для таких реакций необходимо, чтобы в плазмохимическом реакторе температура стенок как можно меньше отличалась от температуры зоны реакции. [c.303]

Для сравнения рассчитанных градиентов температуры с истинными были проведены исследования в дифференциальном и интегральном реакторах. Массовая скорость газа составляла 1710 кг1 ч-м ), давление в системе 1 ат. Температура измерялась в осевом и радиальном направлениях, измерялась также зависимость степени превращения от длины слоя. Затем для сравнения результатов распределение температур и степень превращения рассчитывались по методу Гроссмана Исследовалось окисление ЗОа в 80з при отсутствии побочных реакций. В качестве катализатора использовалась платина на окиси алюминия в виде гранул диаметром 3 мм и высотой 18 мм. Теплота реакции составляла [c.154]

Нитрид алюминия получен также на электродуговой установке [22]. Из вибрационного питателя порошок алюминия уносится потоком азота и подается в плазменный реактор. После реакции продукты попадают в закалочное устройство, представляющее собой теплообменники, охлаждаемые водой. Охлажденные продукты поступают в пылеулавливающую камеру и на фильтр. Испытаны два конструкции реакционной камеры — с холодной стенкой, представляющей собой водоохлаждаемый медный теплообменник длиной 0,04 м, и с горячей , изготовленной из температуроустойчивой керамики, помещенной в водоохлаждаемый кожух. В первом случае температура стенки не превышает 650 К, и в реакторе отмечаются высокие радиальные и осевые градиенты. Во втором случае температура стенки составляет около 2000 К, в реакторе создается равномерное температурное поле. Скорость охлаждения в закалочном устройстве в реакторе с холодной стенкой 2 10 К/с, в реакторе с горячей стенкой 8 10 К/с. Порошок алюминия содержит не менее 99,99 % основного вещества, размеры частиц 25—50 мкм,. удельная поверхность 3,5 м /г, подача 7 10 г/с. Плазмообразующий газ — азот либо смесь азота с аргоном, газ-носитель — азот. В опытах использованы газы высокой чистоты. [c.285]

При /Гц 1 режим потоков в реакторе близок к режиму идеального перемешивания, а при А п 1 — к режиму реактора идеального вытеснения. Основное конструктивное отличие плазмохимических реакторов от обычных реакторов идеального вытеснения заключается в использовании интенсивного принудительного охлавдения стенок, что приводит к значительным радиальным градиентам скорости потока. В результате скорость превращения сырья в целевой продукт снижается, и дай компенсации требуется увеличение длины реактора. Однако такое решение приводит к снижению селективности реакгора по отношению к побочным продуктам. Таким образом, требуются конструктивные решения, обеспечивающие защиту от теплового разрушения стенок реакггора и минимизацию радиальных градиентов температуры. Второе отличие плазмохимических реакторов — турбулентная диффузия по оси реактора. Интенсивность смешения струй плазмы и сырья зависит от следуюшдх факторов характера линейного размера (калибр) и формы устьев струй, угла атаки струй, харакгеристики турбулентности струй, относительного шага между струями, отношения скоростных напоров струй, отношения диаметров устьев струй. [c.667]

Характеристика реального реактора. Различие указанных характеристик может быть обусловлено следующими причинами. Прежде всего, использование реактора с интенсивно охлаждаемыми стенками приведет к тому, что появятся радиальные градиенты температуры и связанные с ними радиальные градиенты скорости потока. Снижение степени превращения, обусловленное понижением температуры реагирующей смеси вблизи стенок реактора, лингь в весьма незначительной степени скомпенсируется увеличением времени пребывания более холодного газа в реакторе, об условленным снижением скорости потока вблизи охлаждаемых стенок. Для того чтобы в этих условиях обеспечить расчетную степень превращения, необходимо увеличивать длину реактора. Но это приведет к существенному снижению селективности процесса, целевой продукт которого является промежуточным в цепв химических превращений, имеющих место в реакторе, поскольку скорость превращения в высокотемпературном ядре потока остается весьма высокой. [c.216]

Из давно применяющихся методов здесь следует упомянуть методы Хэлла и Смита а также Ирвина, Олсона и Смита , опубликованные в 1949 и 1951 гг. Описываемые методы ставили своей задачей определение длины слоя катализатора, необходимого для получения заданной степени превращения, а также вычисление степени превращения для заданной длины слоя как функции таких параметров, как скорость потока, исходный состав вещества, температура и давление на входе реактора. Расчеты проводились для неизотермического и неадиабатического процессов. В этом случае, вследствие потока тепла через стенки реактора, возникает поперечный температурный градиент, причем разность температур в радиальном направлении может быть значительной. Необходимо иметь возможность определения температурного профиля в осевом, и радиальном направлениях. Для получения данных, необходимых для проектирования, и прежде всего скорости реакции как функции температуры, давления, состава, а также эффективного коэффициента теплопроводности, требовались соответствующие экспериментальные исследования. В настоящее время теория и эксперимент, относящиеся к проблемам теплопроводности, получили значительное развитие. До недавнего времени, однако, эти данные были довольно ненадежными, а соответствующие методы расчета еще и сегодня нельзя считать достаточно завершенными. [c.153]

Время пребывания. В реакторах периодического типа исследуемое сырье находится в реакционном объеме в течение времени, которое точно известно. В трубчатом проточном реакторе существует радиальный градиент скорости между осью и пристенной областью, и время пребывания может изменяться в сравнительно широких пределах. Точно ргссчитать продолжительность пребывания молекул в зоне реакции невозможно, так как трудно достоверно судить о влиянии температурного градиента на циркуляцию и внутреннее перемешивание в реакторе. Проведен математический анализ гомогенной реакции первого порядка, протекающей без изменения объема в изотермическом ламинарном потоке сравнительно точные зависимости получены и для турбулентного режима [10]. Как правило, обычно принимаемое допущение, что по характеристикам трубчатые реакторы с большим отношением длины (высоты) к диаметру близки к реакторам, работающим в поршневом режиме, справедливо для газофазных реакций в условиях четко выраженного ламинарного или четко выраженного турбулентного режима. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология