Каскад реакторов модели

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]

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]

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 соответствии с уравнениями (IV,32) и (IV,33) для первого реактора каскада математическая модель, отражающая изменение [c.101]

Из рассмотрения вопроса о математическом моделировании каскада однотипных реакторов ясно, что математическая модель каскада реакторов различных типов может быть выполнена на основе приведенных ранее математических моделей применительно к тому или иному типу реактора либо тому или иному характеру протекающего в нем процесса. [c.103]

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 переходном процессе, связанном не только с самостоятельными возмущениями для данного реактора, но и с возмущениями, возникшими в предыдущем реакторе, в качестве математической модели, например для каскада, состоящего из двух реакторов, следует воспользоваться системой уравнений (IV,175) — (IV,178). В рассматриваемом случае для первого реактора каскада математическая модель процесса в машинной форме на основании уравнений ( ,43) и ( ,44) может быть представлена системой уравнений [c.154]

Для второго реактора каскада математическую модель в машинной форме на основании уравнений (1 ,177) и (1 ,178) можно характеризовать следующей системой уравнений [c.154]

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]

Указания о технике исследования процесса, протекающего в каскаде реакторов различных типов, могут быть даны лишь в общей форме, так как решение здесь зависит от типов реакторов, которые включены в каскад. Из предыдущего изложения должно быть ясно, что нри комбинации математических моделей в зависимости от комбинации типов реакторов анализ можно выполнить путем независимого исследования процесса, протекающего в каждом реакторе каскада, начиная с первого. [c.159]

Для реактора с секционированием по длине реакционной зоны, т. е. для каскада реакторов смешения (см. стр. 64), часто можно выбрать модель относительно небольших размеров. Если секционирование отсутствует, то идентичные условия по гидродинамике и распределению температурных полей обычно удается обеспечивать только на моделях больших размеров при работе с большими материальными потоками. В последнем случае для начального изучения процесса, чаще всего применяют промежуточные модели. Однако нужно учитывать, что составленное на такой модели математическое описание придется обязательно корректировать на стадии испытания опытного крупногабаритного реактора. [c.168]

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]

Заново написаны разделы по цифровым вычислительным машинам и автоматическому управлению химико-технологическими системами, а также главы по математическому моделированию типовых процессов химической технологии и основам синтеза и анализа химикотехнологических систем и системному анализу. Введен раздел по составлению математических моделей экспериментально-статистическими методами и статистической оптимизации. Дополнены разделы по этапам математического моделирования, оптимизации (введено геометрическое программирование) и исследованию микро- и макро-кинетики. Приведен расчет каскада реакторов при наличии микро-и макроуровней смешения и др. [c.8]

Модель каскада реакторов идеального смешения [c.290]

Рис. 1У-3. Модель каскада реакторов с — концентрация т — число ступеней.

Итерационный метод расчета каскада реакторов. Итерационный метод позволяет получить модель и ее решение для любого порядка реакции п при любом числе реакторов и различных объемах реакторов [c.292]

Для модели каскада реакторов идеального смешения выход численно равен сумме площадей прямоугольников, каждый из которых имеет ширину, равную Ха1 — Ха,, 1 и касается кривой селективности при значении ординаты Фдг, где —желаемый продукт. Максимальная из полученных площадей указывает на наличие оптимального режима выхода. [c.306]

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]

Рассмотрим ту же задачу при последовательном соединении реакторов. Запишем уравнение модели (3.33) для произвольной /-Й ступени каскада реакторов (рис. 3.2) в форме [c.85]

Итоги расчетов заносятся в табл. 3 2 шя формирования полной модели оптимизации каскада реакторов [c.114]

Разработаны алгоритмы пуска, останова и аварийной ситуации, по которым написана программа для управления, а также приводится математическая модель каскада реакторов каталитического риформинга, предназначенная для определения оптимальной температуры ведения процесса для повышения октанового числа бензинов. [c.148]

Вывод основных уравнений модели. Рассматриваемая модель, впервые предложенная для каскада реакторов с мешалками, является одной из наиболее простых. Согласно данной модели, аппарат представляется состоящим из ряда последовательно соединенных ячеек, через которые проходит поток вещества (рис. 7.2.6.1). [c.633]

Математическое описание ячеечной модели. Схематическое изображение ячеечной модели дано на рис. 38. Структура потоков в ячеечной модели соответствует, например, кипящему слою (псевдо-ожижение) в колонном аппарате (рис. 38, а) или потоку в каскаде реакторов идеального перемешивания (рис. 38, б). [c.121]

Следует иметь в виду, что каскад реакторов идеального перемешивания можно представить ячеечной моделью, если между аппаратами поток не подвергается никаким воздействиям. [c.123]

Ячеечная модель достаточно точно воспроизводит свойства потоков в последовательно соединенных аппаратах с мешалками, создающими интенсивное перемешивание (каскады реакторов), в абсорбционных и экстракционных колоннах при некоторых гидродинамических режимах, и удовлетворительно в аппаратах с псевдо-ожиженным слоем. [c.128]

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ В промышленной практике по КАСКАДА РЕАКТОРОВ технологическим соображениям [c.157]

Алгебраический метод расчета каскада реакторов дает возможность определить концентрацию исходного вещества Са на выходе последнего реактора или степень завершенности процесса (степень превращения при выбранном количестве реакторов п, либо найти число реакторов п, если известна требуемая степень превращения Ха или конечная концентрация При этом за основу выбирается модель идеального перемешивания (У1.4), в которой скорость химического превращения = / (Са) определяется механизмом и порядком реакции. Кроме того, принимается, что питание каскада постоянно и реакционные объемы всех реакторов равны, т. е. время [c.158]

Графические методы расчета каскада реакторов применяются с целью определения необходимого числа реакторов для достижения требуемой степени завершенности процесса или решения обратной задачи. При этом исходными предпосылками являются модель химического реактора идеального перемешивания в общем виде (VI. 4) и эмпирическая зависимость = / (Сл). [c.160]

Пусть теперь в каскаде реакторов Ьследствие промежуточной между ними подпитки по ходу процесса изменяются материальный поток и, следовательно, концентрации реагирующих веществ. Тогда в качестве математической модели процесса, протекающего, например, с параллельным образованием двух продуктов, можно использовать систему уравнений вида (IV, 137) и (IV,138), которые характеризовали бы процесс в каждом реакторе каскада. [c.159]

Обычно при составлении математической модели трубчатого реактора его рассматривают как аппарат идеального вытеснения, так как отношение длины аппарата к его диаметру для промышленных реакторов достаточно велико ( / >1 10 ) [70]. Автоклавные реакторы в зависимости от характера решаемой с помощью модели задачи и требуемой точности рассматривают как аппараты идеального смешения [71], каскад реакторов смешения [72] или реактор, работающий в полусегре-гационном режиме [73]. [c.80]

Зависимость селективности от степени превращения позволяет выбрать оптимальную модель реактора для максимального выхода целевого продукта В (рис. 33). Выход продукта в реакторе идеального вытеснения или же реакторе смешения периодического действия определяется площадью под кривой зависимости 5в от х в непрерывно работающем реакторе полного смешения — площадью прямоугольника, равной 5в- а. Если селективность с увеличением степени превращения уменьшается (рис. 33,а,б), выход также будет уменьшаться. В этом случае площадь под кривой будет бoльuJe площади прямоугольника и, следовательно, предпочтителен реактор идельного вытеснения или реактор периодического действия. Каскад реакторов полного смешения (рис. 33,6) даст более высокий выход, чем единичный реактор полного смешения. Если с увеличением степени превращения селективность возрастает (рис. 33, е), то по заштрихованным площадям видио, что выход в реакторе полного смешения будет значительно выше, чем в реакторе идеального вытеснения или реакторе периодического действия. При этом использование каскада реакторов не рекоменду- [c.101]

Выражение (УЛЗО) является уравнением импульсной характеристики каскада реакторов идеального перемешивания (С-кривая) или искомым решением исходного математического описания ячеечной модели каскада реакторов. [c.125]

На рис. 40 графически изображены импульсные характеристики (С-кривые) по соответствующим уравнениям при различном числе аппаратов в каскаде. Аналогично на рис. 41 по уравнению (У.135) построены F-кpивыe ячеечной модели каскада реакторов для различных п. [c.126]