Реактор размеры, уравнение связи

Исторически в исследованиях наибольшее распространение получил метод физического моделирования, согласно которому связи между физическими величинами устанавливаются только в пределах данного класса явлений. В таком случае основные уравнения, опис ыв щие процесс, преобразуются в группу критериев подобия, которые являются инвариантными к масштабам реактора. Это позволяет результаты исследований на модели переносить (масштабировать) на промышленный аппарат. Поскольку химический процесс характеризуется одновременно р личными классами физических и химических явлений, то при физическом моделировании его с изменением масштаба физической модели реактора инвариантности критериев подобия достичь не удается. Стремление сохранить при изменении масштабов постоянство одних критериев приводит к изменению других и в конечном счете к изменению соотношения отдельных стадий процесса. Следовательно, перенос результатов исследования с модели реактора на его промышленные размеры становится невозможным. При математическом моделировании указанное ограничение автоматически снимается, так как необходимости в переходе от основных уравнений к форме критериальной зависимости здесь нет, нужно иметь лишь описание химического процесса, инвариантного к масштабам реактора. При этом количественные связи, характеризующие процесс, отыскиваются в форме ряда чисел, получаемых как результат численного решения на электронных вычислительных машинах. [c.13]

Анализируя уравнение (11.68), следует отметить вытекающую из него независимость коэффициента массопереноса от размеров газового пузыря, что подтверждается и экспериментальными данными. Это положение несколько облегчает задачу расчета массообмена в барботажных реакторах, однако остается неопределенность относительно поверхности контакта фаз, для нахождения которой до сих пор нет надежных рекомендаций. Поэтому при описании кинетики газожидкостных реакций часто пользуются объемным коэффициентом массопередачи характеризующим собой количество вещества В, прореагировавшего в 1 м реакционного объема аппарата. В связи с этим следует вернуться к уравнению (И.55), в котором скорость реакции зависит от газосодержания системы. Появление в нем объясняется тем, что удельная поверхность а отнесена к реакционному объему аппарата Ур, т. е. к объему газожидкостной смеси. Если отнести поверхность контакта фаз к объему жидкости, участвующей в массообмене, то уравнение (И.55) не будет содержать параметра 1 — фр. Из этого следует, что для исключения 1 — ф из эмпирических уравнений, характеризующих объемный коэ ициент массопередачи, его нужно относить к объему жидкости, находящейся в реакционной зоне аппарата. [c.41]

Теперь можно переписать уравнение для микрообъема реактора идеального вытеснения. Если Ш — линейный размер реактора, то dl и т связаны соотношением [c.326]

В перечисленных работах большое внимание уделяется специфике исследования динамических и стационарных режимов технологической аппаратуры. Анализ результатов моделирования дает возможность правильно определить конструктивные размеры аппарата, материальные и тепловые потоки. В связи с этим возникает ряд задач расчетного характера — определение длины трубчатого теплообменника или высоты насадочной колонны, расчет числа химических реакторов в каскаде для заданной степени превращения и т. д. Показаны также приемы решения на аналоговой машине дифференциальных уравнений с частными производными для модели трубчатого теплообменника. [c.9]

Если параметры активной зоны и отражателя удовлетворяют этому соотношению, то система находится в стационарном состоянии. Следовательно, это соотп(пиение есть условие критичности для двухзонного сферического реактора в односкоростном приближении. Вычислительная процедура, иримепенпая к данному случаю, подобна методам, использованным в случае без отражателя. Ед1шственное отличие заключается в том, что размер системы и свойства реакторных материалов здесь связаны трансцендентным уравнением. [c.303]

Уравнение (III. 18) представляет собой характеристическое уравнение реактора идеального вытеснения. Оно позволяет, если известна кинетика процесса, определить время пребывания реагентов, а затем, например, размеры реактора при заданных расходе реагентов и степени превращения или производительность реактора V h при заданных размере реактора и степени превращения и т. д. Связь между кинетическими параметрами реакции и показателями работы реактора может быть показана преобразованием уравнения (III.18). Для необратимой реакции, скорость которой может определяться концентрацией исходного вещества А, например для реакции пА + тВ— -(/M + rR при больщом избытке веществаВ (гидратация и гидролиз при избытке воды, окисление при многократном избытке кислорода и др.), уравнение скорости имеет вид [c.84]

Условия процесса и параметры модели нередко представлены в различной форме. Среди данных для реактора чаще фигурируют такие, как производительность, нагрузка, выход продукта, объем, геометрические размеры и др. В уравнениях математической модели, по которой рассчитывают процесс в реакторе, обычно используют степени превращения, условное время реакции и параметры, являющиеся комбинациями физических величин -адиабатический разогрев ДГад, параметр теплоотвода В, коэффициент изменения объема смеси и др. Требуется переход между ними. Например, заданы производительность реактора П и состав сырья (содержание основного реагента Со). Необходимо определить объем реактора Ур при заданной степени превращения X (или выходе продукта ). Расчет реактора производится по его модели, в которую входят условное время реакции т, а также Со и другие параметры в соответствующих размерностях. Производительность П связана с нагрузкой на реактор Уо, начальной концентрацией Со, степенью превращения х и стехиометрическими коэффициентами уд и соотношением П= оСо X уа/уц (если задана еще и селективность 5, то П = = ( Сох5уд/ук), откуда можно определить нагрузку на реактор Уа=Т[/УоСо / . Конечно, при расчете Уо надо соблюдать размерности и вводить необходимые коэффициенты пересчета, как было сказано выше. Зная Со и х, рассчитывают условное время [c.147]

Рассмотренные выше подходы к расчетам прочности по критериям сопротивления однократному статическому и циклическому нагружению относились к стадии образования трещин, принимаемой за основную для обеспечения безопасности таких ответственных конструкций, как атомные реакторы. Вместе с тем, учитьшая сложность конструктивных форм реакторов, применяемых технологических процессов, реальные возможности методов и средств дефектоскопического контроля, а также нагруженность несущих узлов, не исключается эксплуатация реакторов с развивающимися в них трещинами. В связи с этим потребовалась разработка вопросов механики хрупкого и циклического разрушения, когда размер и форма дефекта становятся такими расчетными параметрами, как напряжения и деформации. Для реакторов водо-водяного типа расчет прочности и радиационного ресурса по нормам [5, 6] уже отражает наличие исходной макродефектности, резко снижающей сопротивление разрушению при температурах ниже критических. Введение в нормативные расчеты критериев и уравнений механики циклического разрушения является одной из основ- [c.42]

Поскольку здесь идет речь о разработке технологии химического процесса для осуществления его в промышленном масштабе, то совершенно ясно, что кинетическое уравнение должно описывать ход процесса не только в лабораторных условиях, но и в масштабе большого заводского производства. В некоторых случаях условия проведения процесса в лаборатории и в промышленности одинаковы. Так, например, рассматриваемый процесс гидрохлорирования можно осуществить в изотермическом реакторе, состоящем из пучка труб, заполненных катализатором. При этом размеры труб, частиц катализатора и условия ведения процесса остаются такими же, как и в лабораторном аппарате. В качестве уже осуществленного в промышленности примера можно привести реакцию гидрогенизации изооктена в процессе ЮОП (Universal Oil Produ t). Однако часто бывают случаи, когда размеры отдельных звеньев и всего аппарата и условия ведения процесса при переходе от лаборатории к промышленному осуществлению значительно меняются в связи с этим кинетические уравнения, полученные в лаборатории, становятся неприменимыми в промышленности. [c.257]

Такое выражение удобно тем, что оно не связано с размерами применяемого аппарата, поскольку величина (1С1(1х остается неизменной при любом объеме реактора. При этом закономерность изменения скорости, представленная на рис. 20, сохранится, но абсолютная величина скорости и размерность ее иьменится по сравнению с размерностью, полученной по уравнению (IV,39). Выражая концентрацию продукта в газовой или жидкой среде через кг м , получают размерность и, аналогичную размерности интенсивности процесса, например кг/м Ч (см. 1,2). [c.85]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология