Изменения концентрации и выхода в реакторах

Рис. 11-3, Изменение концентрации и выхода в реакторе полного вытеснения (а) и в каскаде реакторов смешения, состоящем из пяти элементов одинакового объема (б).

Рис. 21. Типичная кривая изменения концентрации на выходе нз реактора нри импульсном вводе индикатора

Рис. 22. Типичная кривая изменения концентрации на выходе из реактора при ступенчатом вводе индикатора

Отношение )/И - 4 С есть изменение концентрации субстанции в любой точке объема реактора и на выхода из него. Поэто можно записать [c.37]

Кроме того, как было отмечено выше (см. стр. 232), размеры неизотермического участка не зависят от заданных значений концентраций. Таким образом, если в реакторе с оптимальным температурным профилем имеются оба изотермических участка при минимальной и максимальной температурах, то изменение значения, т. е. изменение желаемого выхода продукта реакции Р, сказывается на указанном профиле лишь в области изотермического участка прн минимальной температуре Т , время пребывания реагентов на котором в данном случае изменяется. [c.234]

Выход целевого продукта будет зависеть от типа реактора, числа ступеней бокового подвода исходного вещества А, отношения концентраций компонентов А и В, поступающих в зону реакции, а также отношения констант скоростей основной и побочной реакций ( 1 и к ). Влияние этих факторов на изменение относительного выхода продукта Р, рассчитанного на единицу суммарного выхода Р и X, изображено графически на рис. IX-23 и IX-24. [c.373]

Гидродинамическое перемешивание. Разброс значений истинных локальных скоростей потока приводит к тому, что время пребывания в реакторе с зернистым слоем является случайной величиной. Если на вход аппарата подать импульс трассирующего вещества, то на выходе получим более или менее размытую кривую изменения концентрации во времени, совпадающую с дифференциальной функцией распределения времени пребывания в слое. Аналогично, струя трассирующего вещества, введенная в какую-либо точку зернистого слоя, постепенно размывается по всему его сечению. Оба эти явления определяются гидродинамическим перемешиванием потока, или переносом вещества в продольном и поперечном направлениях. [c.218]

В отличие от этого суммарный выход Ф или Ф выражает количество продукта, образующегося к концу реакции (и может быть представлен интегралом или суммой всех мгновенных выходов). В этом случае выход не является функцией состояния он зависит от тех изменений концентрации и температуры, которые претерпевает система. Если эти переменные изменяются скачкообразно, как в случае реактора смешения, то суммарный выход не будет совпадать с выходом процесса, в котором переменные меняются непрерывно. [c.122]

Так как в общем случае интеграл не равен сумме, то выход в реакторе периодического действия и вытеснения не равен выходу, получаемому в реакторе смешения. Однако работу различных типов реакторов можно оценивать, пользуясь понятием мгновенного выхода ф. Как было показано ранее, суммарный выход зависит от характера изменения концентрации (и температуры), тогда как мгновенный выход есть функция состояния (т. е. свойств) системы, в которой протекает реакция, и он одинаков для любых заданных значений концентрации и температуры. [c.123]

Характер изменения концентраций исходных реагирующих веществ во времени выражается логарифмической кривой (рис. 39), а среднее значение может быть подсчитано, исходя из величины начальной и конечной (на выходе из реактора) концентрации по формуле [c.78]

Полному смешению соответствует случай, когда каждый из элементарных объемов, или, по принятой в работе [8] терминологии, агрегатов молекул , настолько мал, что реакция происходит практически на его поверхности (с уменьшением объема отношение поверхности к объему возрастает). В этом случае скорость изменения концентрации в элементарном объеме определяется средней концентрацией в реакторе, которая у реактора идеального перемешивания совпадает с концентрацией на выходе. Полной же сегрегации соответствует случай, когда каждый из элементарных объемов автономен и скорость реакции в этом объеме определяется концентрацией в нем самом, т. е. такой объем ведет себя как периодический реактор, находящийся в основном реакторе случайное время т. Плотность распределения времени пребывания зависит от гидродинамики реактора. [c.274]

При решении модели на вычислительной машине можно исследовать влияние производительности установки по этилену на состав получаемой газовой смеси, а также изучить влияние зависимости выхода основного продукта от температуры ведения процесса и найти оптимальный температурный режим. Построив по результатам расчета кривые изменения концентрации всех продуктов по длине реактора и сопоставив их с экспериментальными данными, можно проверить гипотезу о последовательном протекании реакций и уточнить величины констант скоростей реакций. [c.200]

Схема решения. Эта задача возникает, когда нужно, например, получить какой-либо продукт с максимальным выходом в реакторе вытеснения заданных размеров/Изменение концентрации указанного продукта по длине аппарата описывается одним из уравнений системы (VII, 283) [c.357]

На модельной установке вводится индикатор на вход в реактор и измеряется его концентрация на выходе. В зависимости от характера вносимого возмущения на входе (ступенчатое, импульсное, синусоидальное изменение концентрации индикатора) на выходе снимаются определенного вида характеристики для данного типа реактора. [c.18]

Рис. 5.15. Изменение концентраций веществ на выходе из реактора во времени для химической реакции, протекающей в две стадии А + В = 0, 0 + В = Е

Для обеспечения регулирования температуры выжига кокса и гибкости процесса, кроме воздуха в систему регенерации подается перегретый водяной пар. Начальная концентрация кислорода в паровоздушной смеси — 0,5-1% об., конечная — 2%J. Скорость выжига ограничивается допустимой температурой в реакторе для данного типа катализатора. Контроль за выжигом производят по температурам в слоях катализатора и по содержанию углекислого газа на выходе из реактора. По мере выравнивания температуры и изменения концентрации углекислого газа и кислорода на входе и выходе из реактора судят о завершении процесса регенерации. [c.145]

Формулы (VI.75), (VI.78), (VI.80) и (у1.81) являются исходными при составлении программы, по которой ЦВМ выполняет вычисления значения р -, Сл, и р . В программе следует предусмотреть вывод на печать р , Сл, и Рк,, что дает возможность установить характер изменения концентрации во всем каскаде, количество реакторов п, которое будет соответствовать числу отпечатанных значений Р, (I = 1,2,. .., п), а также долю непрореагировавшего вещества А в потоке на выходе из каскада Р .. [c.164]

Рис. 2. Изменение концентрации исходных веществ и конечных продуктов на выходе из реактора в зависимости от числа ступеней при ЯГ = 3,67 часа

Эта зависимость позволяет вычислить изменение концентраций в одиночном реакторе идеального смешения. При каскаде реакторов с неравными объемами, имея в виду равенство составов потоков на выходе из предыдущего реактора и входе в последующий аппарат, изменение концентраций составит в первом реакторе [c.60]

Катализатор с медленно падающей активностью. По-видимому, простейшей экспериментальной установкой для измерения кинетических констант основной реакции и процесса дезактивации будет реактор идеального смешения. Пусть смесь, содержащая реагент концентрации С, поступает в контур. О падении активности судят по изменению концентрации, регистрируемому на выходе. [c.400]

При работе на проточно-циркуляционной кинетической установке экспериментатор задает входные потоки У и температуру, л также измеряет концентрации и суммарный поток на выходе реактора (см. рис. 2). Скорость образования участников реакции затем вычисляется по формуле (11,14). Из-за изменения состояния поверхности катализатора и воздействия других привходящих факторов практически невозможно так скорректировать входные потоки, чтобы несколько раз воспроизвести некоторый вектор концентраций (парциальных давлений) и получить дисперсию скорости. Поэтому контролируемыми переменными предлагается считать входные потоки и температуру, а наблюдаемыми переменными — концентрации ключевых веществ [12]. [c.204]

Объектами регулирования в САР процессов реагентной очистки промышленных стоков служат реакторы — емкости или лотки, где осуществляется контакт обрабатываемой сточной воды с реагентом. Качественные параметры регулирования величина pH, электропроводность, концентрация — измеряются на выходе реактора. На входе реактора действуют различные возмущающие факторы, вызывающие изменение выходного (регулируемого) параметра. [c.59]

С о, а на выходе Сц,. Выделим в реакторе элементарный объем (IV = 8(11 ж составим для него уравнение материального баланса. За время dx, соответствующее времени прохождения потоком участка длиной dl, количество вещества, вошедшего в объем dV и вышедшего из него, равно ivdx и (С1 — d i) vdx, где d i — изменение концентрации по длине dl. Отсюда количество прореагировавшего вещества в объеме d V может быть вычислено как [c.18]

Ступенчатый метод. Он предполагает мгновенное изменение концентрации вещества-индикатора, вводимого в основной поток, либо от нуля до некоторого значения, либо наоборот (рис. 19). При таком вводе изменение концентрации индикатора на выходе из системы за время перехода ее от одного установившегося состояния к другому дает итегральную кривую распределения времени пребывания частиц в реакторе. В этом можно легко убедиться. [c.61]

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]

Характер изменения температуры в ходе реа кции оказывает, естественно (даже большее влияние, чем характер изменения концентрации. Это утверждение особенно справедливо в отношении реакторов вытеснения с неподвижным слоем катализатора. Как уже отмечалось выше (см. рис. З), среда, перемещающаяся вблизи от оси реактора вытеонения, может иметь температурную лоследовательность, отличную от таковой у среды, перемещающейся ближе к стенке. Результирующий состав жидкости или газа на выходе является, следовательно, функцией бесконечного числа различных последовательностей. Более того, как будет показано подробнее в главе 5, часто регулирование температуры на различных стадиях реакции в соответствии с заданной программой может дать значительный эффект. [c.26]

Результатом этого является соответствующее изменение концентрации индикатора на выходе из реактора, которую можно измерять экспериментально. Частота колебаний, естественно, остается неизменной, опнако их амплитуда [c.100]

Венер и Вильгельм обратили внимание на тот факт, что, по Данквертсу, существует разрыв в изменении концентрации вещества на входе в реактор. Поэтому они вводят понятие о трех зонах зона а — пространство перЫ входом в реактор зона в — собственно реакционное пространство зона с — пространство шхле выхода из реактора. Величина г меняется от —оо до +оо. На граничные условия входа в реактор (2 = 0) и выхода из него (2=1) влияют соответственно зоны айв. Изменение концентрации в этих зонах должно происходить непрерывно. [c.39]

Возникает вопрос до какого предела условия в реальном непрерывнодействующем кубовом реакторе приближаются к условиям в идеальном кубовом реакторе В действительности поток, входящий в перемешиваемую жидкость, диспергируется во всем содержимом реактора не сразу. Требуется некоторое время, чтобы процесс произошел в достаточной степени это время и время полного перемешивания являются величинами одного порядка. Поэтому отклик на ступенчатое изменение концентрации на входе сначала задерживается в соответствии с кривой отклика для идеального кубового реактора [уравнение (П1,4)], но в то же время небольшие элементы объема загрузочного потока могут попасть в выходной поток. Они приведут к появлению неравномерных пиков в начале кривой отклика. Эти эффекты очень трудно описать количественно, так как они сильно зависят от расположения входа и выхода по отношению к мешалке и друг к другу. [c.85]

В основном нас интересуют нестационарные явления, а соотношения (6.81) и (9.308), строго говоря, имеют смысл только, когда А = 1, т. е. для равновесных условий. Таким образом, еслп к Ф 1, то поток претерпевает быстрые изменения во времени, так что реактор либо подкритичен, либо надкритичен. Тем не менее введем формально коэффициент размножения k t), зависящий от времени и отражающий влияние изменения концентраций различных отравляющих элементов и горючего на реактивность в течение рабочего цикла системы. В действительности в течение всего этого периода А = 1, но это достигается лишь благодаря непрерывному действию системы управления реактором. Таким образом, k t) фактически определяет имеющуюся в любой данный момент реактивность, которую должна иоЕ асить система управления, чтобы удерл ать реактор в стационарном o tohhihi. Ранее при к Ф мы вводили величину такую, что к = v/v имеет смысл фиктивного числа нейтронов, которое должно быть произведено при одном делении, чтобы система находилась в стационарном режиме. Б данном случае можно ввести соответственно v (i), которое определяет выход нейтронов на одно деление в каждый момент времени работы реактора в стационарном (критическом) режиме. Тогда выражение для к (g, и г не зависят от времени) будет иметь вид [c.460]

Цель расчета по модели - определение влияния цйклическог зменения входных параметров на выход целевого продукта. Исследования проводились в следующих направлениях 1) выбор канала для нанесения возмущений 2) выбор фор кШ возмущающих воздействий 3) влияние изменения концентрации диоксида углерода в газовом потоке на входе в реактор а) на температурный режим потока б) на температуру в слое катализатора в) на качество образующегося метанола (с точки зрения образования примесей и увеличения концентрации воды). Выбор канала для нанесения возмущений выполнен с учетом возможности изменения параметров в промьппленных условиях. Для интенсификации процесса выбран расход диоксида углерода, который приводит к изменению концентрации Oj во входном потоке. Расчет технологических режимов выполнялся для случаев синусоидальной, прямоугольной и трапециевидной форм возмущающих воздействий. Анализ полученной информации показал целесообразность использования симметричных прямоугольных волн д.чя увеличения выхода метанола по сравнению с традащионным стацнон шы.ч режимом. При этом изучалось влияние периода возмущающих воздействий и их амплитуды. Установлено, что прирост производительности по метанолу в большей степени зависит от периода цикла, чем от амплитуды. Расчеты показали, что рабочий диапазон изменения температуры и расхода СО2 при реализации циклических режимов совпадает с диапазоном, определенным стационарными условия 1и проведения процесса. [c.65]

Проточный дифференциальный реактор (рис. 8-1, г) дает низкую степень превращения в нем поток реагирующего вещества проходит катализатор и на выходе анализируется. Син-фелт [17] описывает применение такого реактора для систем, в которых каталитическая активность ухудшается со временем. В дифференциальном циркуляционном реакторе периодического действия (рис. 8-1, д) поток реагирующего вещества, который находится в цикле, непрерывно с постоянной скоростью проходит через катализатор. Степень превращения за проход незначительна, однако продукты реакции накапливаются, а реагирующие вещества исчерпываются со временем. Из потока циркуляции периодически отбирают пробы. По изменению концентрации судят о скорости реакции в любое время. Подобно безградиентному интегральному реактору, обсуждаемому ранее, дифференциальный циркуляционный реактор периодического действия состоит из отдельного контейнера для катализатора и насоса или они могут быть объединены вместе. Разработки Карберри [12] и Берти [13] также представляют большой интерес (рис. 8-1,е) и находит практическое применение в промышленности. [c.102]

Пассивация катализатора СНМ-1 изучена и отработана в опытных и промышленных условиях [58]. Она проводится в промышленных условиях путем постепенной подачи воздуха в азот (99,98% г), циркулирующий через реактор. Температурный режим в реакторе регулируется за счет изменения концентрации кислорода на входе в реактор. В начальный период она составляет 0,4—0,8%, на выходе — менее 0,01%. При этом максимальная температура в зоне катализа не должна превышать 300 °С. Количество запассивиро-ванного катализатора прямо пропорционально объемной скорости газа. С те-чение.м времени степень превращения кислорода снижается и перед окончанием пассивации концентрация кислорода до и после реактора выравнивается. После этого необходимо увеличить концентрацию кислорода в циркулирующем азоте до 2—3% (об.). Если при этом температура не изменится, то пассивация считается завершенной, в противном случае пассивацию необходимо продолжить. [c.60]

Для сложных процессов дополнительно должны вычисляться изменения соотношений выходов при полученных температурных и гидродинамических режимах (см. п. 2 и 3 7 главы II и п. 3 4 главы V). В случаях работы с псевдожидкими пылевидными и микрогранулированными теплоносителями определение размеров аппаратуры нужно вести с учетом влияния гидродинамических режимов на весовые концентрации твердых веществ в единице объема реактора (см. п. 6 5 главы II). [c.433]

Рис. 23. Изменение концентраций изобутилена и диоксида углерода на выходе из реактора с ЗпОг до и после прекращения подачи изобутилена [121] [350°С W .H,= = 7,4% (об). Стрелкой показан момент прекращения подачи изо- Jig].

Для обеспечения непрерывного производства следует воспользоваться проточной системой с пропусканием обеих фаз в противотоке, как это схематически показано на рис. 1-9,6. Такой реактор, в принципе, позволил бы проводить процесс в статических условиях, если бы массообмен между обеими фазами был достаточно активен. Для практического осуществления таких процессов без одновременной активации смешения в послереакционной зоне еще не удалось найти удовлетворительного технологического решения. Для поддержания градиентов концентрации независимыми от перемешивания прибегают к использованию батареи реакторов, в которых концентрация вспомогательных растворов постепенно изменяется. Такое устройство приводит, однако, к снижению селектив-, ности процесса. Это легко понять, если учесть, что концентрация изобутилена, введенного в первый реактор, сразу же оказывается приведенной к более низкой рабочей концентрации, чем во фракции С4, в то время как концентрация остальных, менее реакционноспособных олефинов остается практически такой же, как и в исходном сырье. Такое изменение концентрации, которое воспроизводится на каждой ступени, снижается при увеличении числа аппаратов в каждой батарее и обратилось бы в нуль при бесконечно большом числе аппаратов. Избирательность атаки изменяется, таким образом, одновременно с числом ступеней реактора. Зависимость между степенями превращения олефинов в двухступенчатой батарее, действующей по принципу противотока, показана на рис. 1-9, в [8]. Ниже приведена сводная таблица (табл. 1-2) ди-оксановых производных и диенов, которые получаются из каждого рассмотренного олефина, с выходами, полученными на каждой стадии с чистыми реагентами. [c.40]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология