Реакторы идеального вытеснения трубчатые

Как отмечалось ранее,для описания математической модели трубчатого реактора идеального вытеснения, в котором протекает химическая реакция со скоростью Ы , применяется уравнение [c.58]

Рис. 111-11. Схема реактора идеального вытеснения (трубчатого реактора).

Рис. Ш-З. Трубчатый реактор идеального вытеснения.

Реакторы идеального вытеснения. При вторичном взаимодействии между основным продуктом реакции и одним из исходных реагентов с образованием нежелательного побочного продукта следует применять трубчатый реактор. Показанная на рис. 1П-3 схема сочетает преимущества периодического процесса [c.43]

Рис. У1-4. Операционные кривые стационарного состояния модели трубчатого реактора идеального вытеснения.

Уравнения (1,7) представляют собой модель реактора, обычно называемого трубчатым реактором идеального вытеснения. Поскольку все изменения в реакторе происходят только в одном, продольном направлении, этот процесс можно рассматривать как движение реагирующей смеси в виде поршня от начала трубы к ее концу с одновременным теплообменом с окружающей средой (стенками). Как и раньше, для полного описания системы нужно задать граничные условия. В этом случае необходимо знать начальные распределения температуры и концентрации, а также значения температуры и концентрации на входе в реактор. Целью расчета является определение параметров реакционной смеси на выходе из реактора. Независимость выходных параметров от времени обычно обеспечивается постоянством параметров на входе в реактор. [c.16]

Вторая группа занимает промежуточное положение между кубовыми реакторами и реакторами идеального вытеснения (трубчатыми). Их широкое распространение объясняется простотой конструкции, низкой стоимостью и удобством применения для самотечных систем очистки. Как объект регулирования они весьма сложны, поскольку представляют собой распределенную емкость и имеют незначительную постоянную времени (т/Го > 1). [c.66]

При >г=0 получим однопараметрическую диффузионную модель. Поскольку для большинства полимеризационных систем значения Д/. и Ог не измерены, часто их полагают равными нулю одновременно и рассматривают случай поршневого потока (возможность такого рассмотрения требует в каждом случае специального обоснования). Тогда гидродинамическая модель полимеризационного процесса в реакторе идеального вытеснения (трубчатый реактор с /с тр>20 при турбулентном режиме течения) имеет вид [c.49]

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РЕАКТОРОВ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ ТРУБЧАТЫЙ ПРОТОЧНЫЙ РЕАКТОР [c.157]

В трубчатом реакторе по ряду причин могут возникать отклонения от режима идеального вытеснения. Если отклонение является результатом большого числа малых возмуш,ений, таких, например, как возмуш,ения, вызываемые многократным изменением формы потока в промежутках плотного слоя твердых частиц, то суммарный эффект будет очень похож на диффузию. Действительно, предположение о беспорядочном движении молекул, исходя из которого был выведен закон Фика для молекулярной диффузии, применимо с некоторыми допущениями также и к малым, но макроскопическим элементам потока. Количественные данные, как и следовало ожидать, дают линейную зависимость потока массы или тепла от первой производной по координате 1. Учет дополнительного потока диффузии приводит к модификации модели реактора идеального вытеснения дС д С дС [c.17]

Второй крайний случай удобно рассмотреть на примере непрерывного трубчатого реактора. При отсутствии диффузии, а также конвективного и турбулентного перемешивания в продольном направлении каждый элементарный слой реагирующей смеси независим от соседних слоев и движется вдоль трубы, как поршень. Подобные реакторы называют реакторами идеального вытеснения. [c.15]

Как известно, стационарное состояние трубчатого реактора идеального вытеснения определяется приравниванием к нулю производных по времени в уравнениях (I, 7) [c.121]

Математическое моделирование процесса в псевдоожиженном слое проведено с использованием двухфазной модели [16]. Расчет показал, что при применении в -реакторе специальных внутренних устройств, разбивающих пузыри и увеличивающих коэффициент межфазного обмена, показатели процесса дегидрирования в псевдоожиженном слое не уступают показателям процесса в трубчатом реакторе, приближающемся к реакторам идеального вытеснения. [c.689]

Основные уравнения Стационарный режим трубчатого реактора в приближении одномерного реактора идеального вытеснения (см. раздел VI 1.4) описывается системой уравнений [c.336]

ТРУБЧАТЫЙ РЕАКТОР ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ [c.16]

Рассмотрим одну из простейших и в то же время теоретически наиболее важную задачу оптимизации — определение оптимальной температуры в каждом сечении реактора идеального вытеснения. Состав смеси продуктов реакции на выходе трубчатого реактора [c.365]

Первый из двух идеальных проточных реакторов, изображенный на рис. У-16, называют по-разному реактор идеального вытеснения, поршневого течения, трубчатый и реактор без обратного перемешивания. В дальнейшем мы будем называть его реактором идеального вытеснения. [c.106]

КССЛЕДОВЛНИЕ РЕАКТОРА ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ ТРУБЧАТОГО ТИПА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ [c.254]

В реакторах идеального вытеснения все элементы потока движутся с одинаковой скоростью. К аппаратам этого типа близки трубчатые реакторы, колонные реакторы с насадкой. [c.372]

Приведенные уравнения скорости были использованы для составления материального баланса трубчатого реактора идеального вытеснения. Материальный баланс представляет собой систему нелинейных дифференциальных уравнений, интегрирование которых дает математическую модель интегрального реактора, откуда были получены исходные данные. Материальный баланс записывают для каждого из четырех компонентов [c.288]

Рис. У1-3. Профили стационарного состояния для трубчатого реактора идеального вытеснения

Уравнения (VI, 21) и (1,4) имеют отдаленное сходство, однако элемент потока в трубчатом реакторе идеального вытеснения обычно рассматривается как микрореактор периодического действия, движущийся вдоль оси трубы. Те эффекты, которые для реактора периодического типа определяются как функция времени, при стационарном состоянии трубчатого реактора идеального вытеснения могут быть определены как функция расстояния, и наоборот. [c.122]

Возможно ли, что трубчатый реактор идеального вытеснения имеет более чем один профиль стационарного состояния для данных параметров и условий подачи Так как изменение содержимого реактора периодического действия во времени точно соответствует изменению содержимого трубчатого реактора идеального вытеснения по расстоянию, то этот вопрос может быть сформулирован следующим образом возможно ли, что в реакторе периодического типа имеется более чем один путь реакции при данных условиях Повседневный опыт дает отрицательный ответ на поставленный вопрос, иначе воспроизводимость химических экспериментов вызывала бы серьезные сомнения. Для более строгого доказательства можно сослаться на теорему (гл. III), утверждающую, что решение дифференциальных уравнений первого порядка [c.123]

Когда говорят, что трубчатый реактор идеального вытеснения имеет единственный профиль стационарного состояния, то подразумевают, что рассматривается фиксированный набор параметров системы. В основном это скорость потока и, температура хладагента [c.124]

Следует указать, что различные методы расчета трубчатых реакторов идеального вытеснения могут быть неточными, если при определении надежности не учитываются радиальные градиенты. [c.128]

Реакторы вытеснения. Наиболее распространенными являются трубчатые реакторы. Ввиду того, что жидкофазные процессы проводятся, как правило, с малыми объемными скоростями, в обычных трубчатых реакторах вследствие низкой линейной скорости жидкости не достигается хорошая теплоотдача от смеси к стенке трубки. С целью интенсификации теплообмена используют реакторы типа труба в трубе , составленные из нескольких последовательных секций, причем в каждой секции создается многократная циркуляция жидкости с помощью специального насоса (рис. 3.2). Такой аппарат работает подобно каскаду реакторов идеального смешения. При наличии нескольких последовательн] х текций его эффективность приближается к эффективности реактора идеального вытеснения. [c.122]

Из рис. У1-9, а иУ1-9, б следует, что множественные стационарные состояния существуют в довольно широкой области изменения параметров и что явления зажигания и гашения могут встречаться, когда условия потока изменяются в критической области. Сравнение рис. У1-9, а, У1-4 и И-7 показывает, что множественные стационарные состояния в трубчатом реакторе с продольным перемешиванием встречаются в гораздо более широкой области изменения коэффициента теплопереноса, чем для проточного реактора с перемешиванием и трубчатого реактора идеального вытеснения. Дальнейшие различия могут быть замечены, если увеличить масштаб по ординате на рис. У1-9, а. Такая расширенная шкала приведена на рис. У1-9, в. Необычная форма кривых в пределах [c.132]

В реакторах идеального вытеснения время пребывания всех частиц реакционной смеси в зоне реакции одинаково и равно расчетному времени пребывания всей смеси, т. е. сырье, проходя через реактор, непрерывно и постепенно изменяет свой состав от исходного до конечных продуктов реакции. При этом состав реакционной смеси одинаков по всему поперечному сечению аппарата. С некоторой степенью приближения можно отнести к реакторам идеального вытеснения трубчатые печи, реакторы с неподвижным и движущимся слоем крупногранулированного катализатора (или инертного теплоносителя). [c.32]

Иа рис. 6 эффективность реактора с рециркуляцией рассчитана двумя разными способами. Интегрирование в пределах внутренних граничных условий справедливо для любого значения и, а усреднение оправданно только при достаточно больших значениях п. Иа рис. 7 показаны два предельных случая реактора с реннркуляцней — трубчатый реактор идеального вытеснения и реактор идеального смешения, в которых п стремится к нулю или к бесконечности соответственно. [c.72]

Граничные условия для модели трубчатого реактора с продольным перемешиванием подобны граничным условиям для модели трубчатого реактора идеального вытеснения, но пространственных граничных условий должно быть два. Согласно работе Венера и Вильгельма (1956 г.), а также исследованию Бишофа (1961 г.), граничные условия имеют вид [c.17]

Если необходимо прямое сравнение с проточным реактором с перемешиванием, то может быть использован ряд кривых стационарных состояний трубчатого реактора идеального вытеснения. Некоторые результаты Макговина [1971 г. (а)] представлены на рис. У1-4 в таких же координатах, что и на рис. И-7, но с коэффициентом теплопередачи, измененным с учетом осевой симметрии реактора. Макговин использовал те же самые группы параметров, что и Рейли и Шмитц. [c.122]

Как показали Билоус и Амундсон (1956 г.), результаты которых воспроизведены на рис. 1-6, действия малых изменений таких параметров на профили стационарного состояния иногда могут быть крайне значительными. Например, изменение только на 2,5 К (от 335 до 337,5 К) дает увеличение максимальной температуры на 67 К. Подобная высокая чувствительность уже отмечалась для коэффициента теплопереноса. Такой параметрической чувствительности можно избежать, если провести предварительное исследование. Если же пренебрегать исследованием параметрической чувствительности, то в трубчатом реакторе идеального вытеснения, как следствие некоторых малых флуктуаций параметра, могут появиться неожиданные локальные горячие пятна , при этом профиль стационарного состояния установится заново с гораздо большим температурным пиком. Аналогично, для реакторов периодического действия система с высокой параметрической чувствительностью иногда дает так называемый скачок температуры . Новый температурный пик может быть так высок, что возможен взрыв реактора. [c.124]

Рис. У1-6. Влияние на температурный профиль трубчатого реактора идеального вытеснения [Билоус и Амундсон (1956 г.)].

Рис. VI- . Расчетные диаграммы для трубчатого реактора идеального вытеснения с высоким коэффициентом теплопередачи (а) и с низкой температурой хладагента (б) 1Харриот (1961 г.)1.

Так как термин стационарное состояние означает только условие, при котором все производные по времени от переменных состояния равны нулю, то для исследования устойчивости и множественности решений необходимо более точно определить систему. Выше было показано, что для трубчатых реакторов идеального вытеснения возможны только единственные профили. Однако когда процессы в реакторе более сложны, существует возможность появления множественных стационарных состояний [Ван Хирден (1958 г.)1. Противоточное движение может быть результатом не только рецикла или управления с обратной связью, но и эффектов обратного перемешивания, как это показано в экспериментальных работах Вика и Вортмейера (1959 г.). Вика (1961 г.), Падберга и Вика (1967 г.), а также Вика, Падберга и Аренса (1968 г.). [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология