Изменение гидродинамического но длине реактора

В , среднее время пребывания = 100 Отсюда следует, что времени для проведения реакции будет слишком много и, таким образом, длина реактора слишком велика. Чтобы достигнуть равенства времени пребывания, длину промышленного аппарата а надо получить с коэффициентом МК, т. е. она будет равна 10 см. В этом случае, конечно, нельзя говорить о трубчатом реакторе, так как время пребывания с изменением состава смесей будет сильно изменяться. Следует учитывать при этом еще и дополнительный недостаток одинаковую поверхность теплопередачи у модели и аппарата. В связи с этим теплота из аппарата отводиться не может, так как количество реагентов в нем в 10 раз больше ее. Значит, увеличение масштаба при соблюдении условий геометрического п гидродинамического подобия проведено неверно. Теперь приведем правильное решение задачи. [c.234]

При расчете геометрических параметров реактора на промышленную производительность чаще мы имеем информацию о лабораторных работах, позволяющих подобрать наиболее оптимальные параметры протекания реакции температуру, давление, катализатор, соотношение концентраций при определенной степени преврашения и времени протекания процесса. Лабораторные опыты в основном ведутся в периодическом режиме. Результатом этих работ является также и экспериментальная кривая распределения продуктов реакции в зависимости от времени, позволяющая сделать некоторые выводы об области, где протекает рассматриваемый процесс. Лишь после того, как будет выбрано уравнение скорости реакции, проинтегрировано и это уравнение будет хорошо аппроксимировать кривые распределения продуктов реакции, мы можем окончательно определить область протекания данной реакции. Выбранное уравнение скорости реакции и полученная на базе его интегрирования кривая распределения продуктов реакции используются затем при расчете реактора. Почти всегда область протекания реакции для рассматриваемого типа реакций не меняется при масштабном переходе. Влияние диффузионных процессов может стать более значительным при изменении гидродинамической обстановки с изменением масштабов аппарата. Но определяющей, как и прежде, остается сама химическая реакция, которая протекает медленнее диффузионных процессов. Таким образом,после того как мы определили область протекания химической реакции, рассчитали характеристический размер аппарата, его реакционный объем или длину в зависимости от гидродинамического режима, который необходимо создать в реакторе, можно перейти к составлению материального и теплового баланса. Поскольку процесс протекает в установившемся изотермическом режиме, уравнения материального и теплового баланса рассчитываются для аппаратов, для которых известны входные и выходные параметры и количество тепла, выделяющееся в нем- в единицу времени. Таким образом, имеющаяся информация для статических условий протекания процесса достаточна для того, чтобы с помощью физического метода моделирования на базе теории подобия рассчи- [c.89]

Таким образом, определение основных характеристик реактора объема катализатора (времени контакта), распределения температур по-сечению и длине слоя, изменения концентрации по длине слоя и других, может быть осуществлено только путем совместного решения уравнений, описывающих кинетику реакции, гидродинамическую обстановку (условия диффузии) и теплопередачу в слое катализатора. Обычно это — сложные дифференциальные уравнения, совместное решение которых аналитическими ме-тодами невозможно. Эти задачи решаются с помощью электрон-ных вычислительных машин. Однако для очень простых случаев и при известных допущениях можно получить приблизительные решения и аналитическим методом. [c.146]

Для анализа и управления реактор.ами, через которые проходят потоки реагентов, технологу необходимо учитывать влияние характеристик таких потоков на показатели ХТП. К основным гидродинамическим характеристикам потока, оказывающим влияние на протекание ХТП, относят линейную скорость и перемешивание, к термодинамическим — изменение температуры по длине реакционной зоны, через которую проходит поток и др. При дальнейшем изложении материала мы не будем делать различия между потоками газа, жидкости, зернистых твердых материалов или их смесями. Для простоты их называют потоками жидкости, а под термином частица подразумевают часть потока, движение которого в какой-либо момент можно рассматривать как движение единого целого. В зависимости от гидродинамических характеристик и структуры потока продолжительность пребывания таких частиц (зерен, капель, малых объемов жидкости или газа) в зоне реакции будет различна, процесс, протекающий в каждой такой частице, будет иметь различную степень завершенности. Это, в свою очередь, окажет отрицательное влияние на средние выходные показатели протекания ХТП в реакторах. [c.97]

Процесс полимеризации этилена при высоком давлении может быть представлен как совокупность трех различных по физической природе и взаимосвязанных процессов химические реакции, тепловые процессы, процессы сжатия газа и массообмена (рис. 5.1). Этой схеме реактора при математическом описании соответствует система дифференциальных уравнений балансов материальных, теплового и баланса импульса. Материальные балансы реактора составляются на основе кинетической модели процесса, приведенной в гл. 4, с учетом принятых допущений по гидродинамическому режиму процесса. Тепловой баланс реактора определяется скоростью высокоэкзотермичной реакции полимеризации и условиями теплообмена в реакторе. Баланс импульса позволяет определить изменение давления по длине при проведении процесса полимеризации в трубчатом реакторе. [c.79]

Пример гидродинамическое исследование влияния изменения скорости вращения мешалки и ее конструкции на степень перемешивания на установке непрерывного действия в реакторе с мешалками двух типов первая - многорядная трехлопастная пропеллерного типа и вторая - выполненная по типу безло- пастной с тремя проточками по длине мешалки английской фирмы "Ай-Си-Ай". Длина мешалок 570, диаметр 56 мм. В качестве модельного вещества служила фракция алкилата с плотностью 620 кг/м (плотность этилена при 473 К и давлении 150 МПа составляет 450 кг/м ). В качестве индикатора использовали химически чистый толуол. Скорость потока алкила-та составляла 12 и 48 л/ч, что соответствовало продолжительности пребывания в реакторе 4 и 1 мин. Скорость вращения мешалок варьировали от 1000 до 2500 об/мин. [c.155]

К характерным признакам классификации, охватывающим все многообразие применяемых в химической промышленности реакторов, относят следующие факторы временной, характеризующий изменение параметров технологического режима во времени гидродинамический, характеризующий режим движения и структуру потока реагентов, проходящих через реактор температурный, определяющий характер изменения температуры по длине реакционной зоны. По временному фактору все реакторы разделяют на непрерывиодействующие и реакторы периодического действия. Для описания и анализа работы непрерывнодействующих реакторов используют закономерности протекания ХТП в потоках (см. разд. 6.1—6.3), Описание работы реакторов периодического действия проводят на основе законо- [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология