Реакторы идеального вытеснения и степень превращения

По условию задачи 3.1-21 рассчитать необходимый объем реактора идеального вытеснения, степень превращения по веществу А, селективность, выход целевого продукта и производительность аппарата по целевому продукту Я. [c.91]

При 1>12 с увеличением концентрации исходного вещества с в реакционной зоне повышается доля целевого вещества в продуктах реакции, и процесс выгоднее проводить в реакторе идеального вытеснения (секционированной колонне) с небольшой степенью превращения. При доля целевого вещества в продуктах ре- [c.247]

Как следует из таблицы, при одинаковой производительности (и прочих равных условиях) одноступенчатый реактор смешения должен иметь объем в 100 раз, двухступенчатый реактор смешения — 7,9 раза, а трехступенчатый реактор смешения--15 3,8 раза больше объема реактора вытеснения, работающего в режиме, близком к идеальному. Однако при низких степенях превращения большие различия в объеме, обусловленные необходимостью компенсации проскока, станут значительно меньше. Так, при 2 = 0,90 одноступенчатый реактор смешения окажется только в 10 раз, а двухступенчатый реактор — в 3 раза больше реактора идеального вытеснения. [c.89]

Предположим, что А и В поступают в реактор идеального вытеснения в эквимолярных соотношениях. Если 2 — степень превращения в данном поперечном сечении, то соответствующие молярные доли для А и В будут равны 1/2 (1 —2), а для С и О [c.144]

Вторая модель является противоположностью первой. Принимается, что в реакторе происходит полное перемешивание всех частиц. Концентрация веществ, выходящих из реактора, равна их концентрации в реакторе. Степень превращения в таком реакторе значительно ниже, чем в модели реактора идеального вытеснения. [c.29]

При сравнении обеих моделей реакторов в изотермических условиях отметим, что при одном и том же значении степени превращения на выходе из реактора идеального вытеснения средняя скорость процесса всегда наивысшая, следовательно, необходимый объем реактора такого типа будет наименьшим. [c.106]

Подставляя выражение (У-17) в соотношение (У-15) полу-чпм, что фактор (У-17) меньше единицы. Следовательно, в адиабатическом реакторе идеального вытеснения для эндотермических реакций всегда достигается более высокая степень превращения на единицу объема. [c.111]

На рис. -3 представлено изменение относительного времени пребывания, необходимого для достижения данной степени превращения в реакторах идеального смешения ( т) и идеального вытеснения tв) в случае протекания эндотермических, изотермических и экзотермических реакций. Из рисунка следует, что реактор идеального смешения предпочтительнее реактора идеального вытеснения для экзотермических реакций при низких и средних значениях х. При изотермических условиях и особенно при эндотермических реакциях реактор идеального вытеснения предпочтительнее реактора идеального смешения. [c.111]

Пользуясь уравнением (У,12), можно определить размеры реактора при заданной скорости подачи исходных веществ и заданной степени превращения основного компонента. Как следует из сравнения уравнений (У,9) и (У,12), основное отличие реактора идеального вытеснения от проточного реактора идеального смешения заключается в том, что в первом случае скорость реакции является,величиной переменной, а во втором — постоянной. [c.115]

Какого размера должен быть реактор идеального вытеснения, чтобы при указанной температуре, давлении 4,6 ат и скорости подачи чистого фосфина 5,03 X X 10 кмоль/сек степень его превращения составила 80% [c.117]

V-i. Рассмотрим реакцию 2Л = / -Ь 25 с неизвестной кинетикой, протекающую в газовой фазе. Определить величины условного и действительного времен пребывания в реакторе идеального вытеснения, если степень превращения вещества А, равная 90%, достигается при объемной скорости 0,0166 сек . [c.126]

V-2. При изотермическом процессе в периодически действующем реакторе за 780 сек превращается в целевой продукт 70% исходного жидкого реагента. Каковы должны быть условное и действительное времена пребывания, а также-объемная скорость, чтобы достигнуть указанной степени превращения а) в реакторе идеального вытеснения и б) в проточном реакторе идеального смешения [c.126]

V-5. Медленно протекающую реакцию А -> 2,4/ , кинетика которой неизвестна, проводят в газовой фазе при постоянной температуре в реакторе с постоянным объемом. В начале процесса в реакторе присутствовало чистое вещество А и давление составляло 1 ат. Затем давление в течение 4500 сек увеличилось до 1,8 ат.. Каковы должны быть объемная скорость, условное и действительное времена пребывания, чтобы достигнуть той же степени превращения а) в реакторе идеального вытеснения и б) в проточном реакторе идеального смешения [c.126]

При каком времени пребывания будет достигнута 75% -пая степень превращения вещества А, имеющего начальную концентрацию Сло = 0.8 кмоль м а) в реакторе идеального вытеснения и б) в проточном реакторе идеального смешения [c.127]

У-10. а) Написать основные расчетные уравнения для проточного реактора идеального смешения и для реактора идеального вытеснения, выраженные не через степень превращения основного исходного реагента, а через концентрацию этого вещества, пользуясь действительным и условным временами пребывания. [c.127]

Реакция протекает по стехиометрическому уравнению 2у4 -> + 5 при 100 С. Каким должен быть объем реактора идеального вытеснения для переработки при этой температуре и давлении 1 ат 28-10 кмоль/сек вещества А со степенью превращения 95%, если исходная смесь содержит 20% инертных веществ [c.127]

Каков должен быть объем реактора идеального вытеснения для переработки 0,037 кмоль/сек смеси, содержащей 40% инертных веществ, при температуре 100° С и давлении 10 ат со степенью превращения 90% [c.128]

Соотношение объемов проточного реактора идеального смешения и реактора идеального вытеснения определяется продолжительностью протекания реакции, ее типом и кинетическим уравнением. В общем случае это соотношение можно вычислить для некоторой заданной степени превращения из уравнений (У,9) и (У,12). Однако для наиболее часто встречающихся реакций первого и второго порядков разработаны номограммы, позволяющие быстро сопоставить объемы указанных двух типов реакторов. [c.132]

Для реакций данного типа степени превращения в реакторе идеального вытеснения и в проточном реакторе идеального смешения сравнивают путем сопоставления скоростей ввода реагентов, составов подаваемых веществ, порядков реакции и факторов расширения среды с использованием уравнений, приведенных в главе V. [c.132]

Графическое решение уравнений (VI, ) и (VI,2) представлено на рис. VI- . Пользуясь этими графиками, можно быстро сопоставить характеристики проточного реактора идеального смешения и реактора идеального вытеснения. При одинаковых скоростях подачи исходных веществ и одинаковых значениях концентраций реагентов на входе в реактор ординаты графиков позволяют непосредственно вычислить отношение объемов проточного реактора идеального смешения и реактора идеального вытеснения для некоторой заданной степени превращения. [c.133]

Рассмотрим / реакторов идеального вытеснения, соединенных последовательно, и обозначим через Х1, Х , степени превращения основного компонента А в первом, втором и т. д. реакторах. Основываясь на выражении материального баланса по веществу А, поступающему в первый реактор, для /-го реактора в соответствии с уравнением (У,13) получим [c.143]

Следовательно, / реакторов идеального вытеснения с общим объемом V обеспечивают такую же степень превращения исходного вещества, как и один реактор идеального вытеснения объемом V. [c.143]

VI-3. При каких значениях порядка реакции, коэффициента расширения и степени превращения схему с двумя последовательно соединенными реакторами идеального вытеснения целесообразнее эксплуатировать, чем схему с параллельным соединением тех же реакторов [c.158]

Необратимая реакция первого порядка протекает в длинном цилиндрическом реакторе. Объем, температура и вязкость не изменяются. В частном случае для модели идеального вытеснения степень превращения равна 86,5%. Какова будет степень превр1ащ Н11я при ламинарном потоке (диффузией можно пренебречь) [c.79]

В аппарате идеального вытеснения степень превращения возрастает по логарифмическому закону. При этом уменьшается концентрация исходных веществ в реакиионном пространстве, что в соответствии с законами кинетики снижает. скорость реакци , а следовательно, производительность реактора П и его интенсивность / с увеличением времени реакции (рис. 21). [c.75]

Размер реактора таков, что предположение об идеальном вытеснении в реакторе приводит к степени превращения 86,5%. Если на самом деле ноток ламина-рен, то найдпте [c.290]

Гаким образом, поставив эксперимент по оп[)еделению равновесной температуры смеси данного состава, что относительно просто, [lo KOjLbKy при этом не требуется иодвода реагентов в зону реакции и отвода их из нее, далее ио формуле (111,146) уже можно рассчитать оптимальное значение температуры реакции, при котором смесь этого состава будет реагировать с максимальной скоростью. Если известна зависимость равновесной температуры Tg от степени превращения, то с помощью формулы (111,146) можно построить и зависимость оптимальной температуры Т т. от степени иревращения (рис. 111-15), которая может быть исиользована для расчета оптимального температурного профиля в реакторе идеального вытеснения (рис. 111-14). [c.116]

Пример 111-11. Для обратимой экзотермической реакции (III, 194), проводимой в ступенчатом адиабатическом реакторе идеального вытеснения, имеющем N ступеней, найти минимальное время пребывания х реагентов в аппарате и распределение его по ступеням, обеспечивающее заданную степень превращения исходпого реагента А. [c.125]

И выражение ( 1,258) дает указанную температуру, выходящую за пределы ограничения ( 1,268), то оптимальным будет ее значение, соответствующее верхнему или нижнему пределу в неравенствах ( 1,268). В этом случае результирующий оптимальный температурный профиль в реакторе идеального вытеснения состоит из изотермических участков при температурах 7 и участка с температурой, характер нзменення которой определяется выражением ( 1,258). Причем в данное выражение необходимо подставить зависимость степени превращения от т, получаемую интегрированием уравнения ( 1,267). [c.317]

Анализ уравнений (VI.164) —(VI.165) покааы1вает, что избирательность процесса в реакторе идеального вытеснения выше, чем в реакторе полного перемешивания. Из этих уравнений следует также, что с увеличением степени превращения исходного вещества (увеличением времени пребывания в реакторе) избирательность по промежуточному продукту падает в реакторах обоих типов. 0 [c.247]

Из формулы (VII.И) следует, что время периодического процесса или, что равнозначно, процесса в реакторе идеального вытеснения, равно площади под этой кривой, заключенной между абсциссами С и Со. Величина же времени контакта S равна площади прямоугольника ABKD и, таким образом, всегда 5 > i. По мере приближения к равновесной концентрации Ср (Т) (или по мере исчерпания лимитирующего исходного вещества в необратимой реакции) величина l/r, а следовательно, и S, возрастает как (С — Ср) , а величина t, выражающаяся интегральной формулой (VII.И), — как — п С — Ср), Поэтому отношение 8Ц всегда становится неограниченно большим при приближении к равновесной степени превращения. Если функция г (С) имеет максимум (такой функции соответствует пунктирная кривая на рис. VI 1.8), то неравенство S t нарушается однако и в этом случае оно начнет выполняться при степени превращения, достаточно близкой к равновесной. [c.278]

Оценка средних скоростей реакций позволяет объяснить эти выводы. Скорость эндотермических реакций уменьшается с увеличением степени иреврашения вследствие расходования реагентов и уменьшения температуры в системе. Средняя скорость реакции в аппарате идеального вытеснения (где она принимает среднее значение от максимального на входе и минимального на выходе) всегда выше средней скорости в реакторе идеального смешения кроме того, высокая степень превращения достигается только при высоких средних скоростях реакций. Поэтому при теплообмене реактор идеального вытеснения всегда предпочтительнее реактора идеального смешения. [c.112]

V-3. Рассмотрим реакцию А = 3,2/ с неизученной кинетикой, протекающую в газовой фазе. Известно, что при проведении процесса в изотермическом реакторе (р = onst) 0,3% исходного вещества реагирует в течение 240 сек. Какие объемная скорость, условное и действительное времена пребывания необходимы для достижения той же степени превращения а) в реакторе идеального вытеснения и б) в проточном реакторе идеального смешения [c.126]

V-7. Реакцию Л 2/ + S проводили в опытном реакторе при постоянных давлении и температуре. Начальный объем смеси, состоявшей из 75% вещества А и 25% инертных веществ, в течение 480 сек увеличился вдвое. Найти а) какая за это время достигнута степень превращения б) каков должен быть объем реактора идеального вытеснения, чтобы при степени превращения, достигнутой в опытном реакторе, переработать исходную смесь, поступающую со скоростью 4-10 м 1сек> [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология