Реакторы идеального смешения параллельные

Как уже отмечалось в предыдущей главе, реакторы с неподвижным слоем также могут быть адиабатическими. В других случаях тепло реакции может отводиться или подводиться через стенку реактора. В аппаратах с неподвижным слоем стенка не всегда соответствует стенке трубы. Например, в реакторе синтеза аммиака катализатор помещен между множеством узких трубок, параллельных оси большой трубы (диаметр 1,5 м) эта труба и является в данном случае трубчатым реактором . Такое устройство реактора дает возможность регулировать температуру по всему сечению аппарата, а не только по его периметру. При этом предположение об однородности условий но всему сечению реактора становится более оправданным. Мы будем исследовать только стационарные режимы такого рода одномерных реакторов, для которых единственной независимой переменной является расстояние от входа в реактор. Более сложные задачи связаны с чрезвычайными математическими трудностями и до сих пор изучены плохо. Действительно, в то время как реактор идеального смешения описывается алгебраическими или трансцендентными уравнениями в стационарном режиме и [c.255]

Необратимые реакции произвольного порядка (изотермический режим). Поток сырья А, поступающего в производство в количестве и распределяется на N параллельно работающих реакторов идеального смешения. В них протекает химическая реакция [c.116]

Х-23. Предполагается, что реактор описывается С-кривой, соответствующей данным, которые приведены в задаче 1Х-20, и что режим движения жидкости в аппарате может быть представлен моделью из двух параллельных реакторов идеального смешения. [c.299]

Процесс многостадийного смешения в системе с параллельным током, схема которого показана на рис. ХП1-5, и, также может быть рассчитан при помощи методов, описанных в главе VI для каскада реакторов идеального смешения. [c.397]

Реактор алкилирования является реактором идеального смешения. С учетом особенностей процесса алкилирования, требующих больших концентраций изобутана, его целесообразно проводить в трех-пяти реакторах, питаемых последовательно кислотой и изобутаном (смесью изобутана и алкилата для второго и последующих реакторов) и параллельно —сырьем. [c.187]

Использование этого подхода к задаче оптимизации последовательности реакторов идеального смешения [И, с. 50] показало его эффективность. На этом примере ясно видна также польза введения дополнительных поисковых переменных для распараллеливания вычислений в случае использования многопроцессорных ЭВМ или многомашинных комплексов. Благодаря последовательной структуре схемы (см. рис. 22) здесь может эффективно использоваться только одна ЭВМ. Введение же дополнительных поисковых переменных позволяет параллельно обрабатывать отдельные участки на нескольких ЭВМ. [c.136]

Константа скорости реакций. Молекуляр(юсть н порядок реакций. Цепные реакции. Реакции в закрытых системах. Односторонние и двусторонние реакции. Параллельные и последовательные реакции. Кинетика реакций в открытых системах. Реакторы идеального смешения и идеального вытеснении. [c.163]

Модель смешение — вытеснение (/га — Ъ). При данном значении т вели- чину X при времени пребывания т можно получить из кривой реактора идеального смешения (кривая i, рис. 1У-34), сначала двигаясь до точки О, а затем определив = тт, откуда получаем значение х . Из точки О проводится линия ВВ, параллельная СА — кривой для реактора идеального вытеснения так, что абсцисса точки В соответствует полному времени пребывания т в системе, а ордината точки В определяет полную степень превраш ения для рассматриваемого случая эндотермической реакции. [c.339]

Пусть предполагается построение системы из комбинации двух моделей реакторов смешение — вытеснение тогда строим вторую кривую для реактора вытеснения (кривая 2, рис. 1У-37). На кривой для реактора идеального смешения берем точку соответствующую наиболее крутому ходу кривой. Из точки А проводим линию АВ, параллельную кривой для реактора идеального вытеснения на участке СО. Линия АВ и характеризует степень превращения для комбинации двух реакторов. [c.341]

Системы п реакторов идеального смешения (рис. 5.47). Для сопоставления систем воспользуемся графическим методом определения условного времени в реакторе идеального смешения (см. разд. 4.9.3 и рис. 4.47). Определим объемы параллельно соединенных реакторов (рис. 5.47, а) с одинаковыми т. [c.332]

Рис. 5.47. Системы параллельно (а) и последовательно 6) соединенных реакторов идеального смешения и определение т в них (в, г)

С разных аспектов [реакторы идеального смешения и вытеснения, интенсивность и селективность процесса, энергетические затраты, режим процесса (см. также разд. 5.2.2)] объясните причину параллельного и последовательного соединения реакторов. [c.339]

Таким образом, в случае параллельных реакций первого порядка (в общем случае для реакций одинакового порядка) по исходному веществу дифференциальная и интегральная селективность для реактора идеального смешения не зависят ни от времени, ни от конверсии (Хд), оставаясь постоянными на протяжении всего химического процесса при заданных условиях, и определяются стехиометрией и константами скоростей реакций. Это относится также к реакторам периодического действия и вытеснения. [c.189]

Рис. 3.4. Зависимость селективности по целевому продукту В, от конверсии для реактора идеального смешения в случае двух параллельных реакций

Выведите уравнение интегральной селективности в реакторах идеального смешения и вытеснения для параллельных реакций [c.206]

Рассмотрим системы реакторов идеального смешения и идеального вытеснения, в которых протекают параллельные реакции первого порядка [c.140]

Так, например, для параллельных реакций первого порядка, протекающих в реакторах идеального смешения, оптимальное распределение находят, решая систему квадратных уравнений [c.140]

Реакция 1-го порядка типа А- В проводится в п параллельно соединенных реакторах идеального смешения (рис. 32.4). Как [c.188]

Производительность по исходному веществу А равна Оа, = = 4 10 Кмоль с . Рассмотреть параллельную и последовательные схемы для реактора идеального смешения VI = 1 м ) и реактора идеального вытеснения (Уг = 2 м ). Плотность реакционной смеси постоянна, в начальный момент времени продукт отсутствует. [c.37]

Таким образом, если решается задача выбора типа аппарата для проведения параллельной реакции и в качестве критерия оптимальности используется выход целевого продукта, то в зависимости от знака т = П2—Пг может быть выбран либо реактор идеального вытеснения (при т<0), либо реактор идеального смешения (при /п>0). Если т = 0, т. е. порядки обеих реакций одинаковы, то с точки зрения получения максимального выхода рассмотренные типы реакторов равноценны. [c.317]

Рис. 1У-19. Устойчивость режима работы политропического реактора идеального смешения для параллельных реакций (0=100 Я = 2 6 = 2 ,//гГд=16,7).

Р и с. У1-34. Устойчивость режима работы политропического реактора идеального смешения для параллельных реакций (9= 100 Н — 2 Ь = 2 = 16,7), [c.340]

По другим представлениям, неидеальный поток можно считать состоящим из последовательно и параллельно соединенных участков с разными режимами движения жидкости смешанные модели). Ряд моделей оказывается полезнее для объяснения отклонений характеристик потока в трубчатых реакторах или в стационарных слоях зернистого материала от режима идеального вытеснения, в то время как другие модели позволяют удовлетворительно описать отклонения характеристик аппаратов с мешалками от режима идеального смешения. [c.257]

Упражнение VI 1.29. Исследуйте модель, в которой исходная смесь делится на две части Я и 1— Я и входит в два параллельных реактора, объемы которых относятся как х/(1 — х). Найдите функцию распределения времени пребывания в такой системе, среднее время пребыванпя и дисперсию. Покажите, что в случае реакции первого порядка отношение концентрации исходного вещества на выходе из такой системы к его концептрацпи на выходе из реактора идеального смешения с тем же среднпм временем пребывания 0 равно [c.207]

Таким образом, основным условием оптимального проведения сложных реакций является правильный выбор аппаратурного оформления процесса с учетом характера движения жидкости в реакторе. Это условие определяется стехиометрическими соотношениями и наблюдаемой кинетикой реакций. Для обеспечения высокого выхода целевого продукта можно осуществлять процесс при высоких и низких концентрациях (параллельные реакции) или при постоянно соотношении концентраций (последовательные реакции) различных компонентов. В соответствии с. указанным требованием выбирают подходящую гидродинамическую модель, которая может быть реализована в реакторах периодического и пол упер иодического действия идеального вытеснения или в проточном реакторе идеального, смешения при медленном или быстром введении исходных реагентов. [c.199]

Во-в 1 орых, ввиду все более и1ирокого использования открытых систем для изучения кинетики реакций, в частности для измерения скоростей процессов в реакторах идеального смешения по концентрации компоне тов в стационарном режиме, уже в гл. II вводится понятие открытой системы. Поэтому кинетические закономерности реакций в открытых системах рассматриваются параллельно с соответствующими закономерностями для реакций простых типов и сложных реакций в гл. IV и V нового издания, а не объединены в одну главу. [c.5]

При расчете реальных аппаратов по приведенным уравнениям необходимо введение соответствующих нонравок на степень не-идеальности потока. Для получения информации о характере течения потока в реакторе необходимо проследить путь каждого элементарного объема при его движении через аппарат. Для этого следует установить распределение частиц по времени их пребывания в аппарате. Это осуществляется экспериментально искусственным нанесением возмущений, например введением в ноток реагентов трассера (краска, радиоактивный изотоп, флуоресцирующее вещество и т. п.) и снятием так называемых кривых отклика, показывающих зависимость концентрации трассера на выходе из реактора от времени. Например, если было нанесено так называемое импульсивное возмущение — мгновенное введение трассера в поток, поступающий в реактор идеального вытеснения, через некоторое время то будет обнаружен мгновенный выход всего трассера и затем сразу же снижение его концентрации до нуля (рис. 44, а). Это объясняется тем, что в реакторе идеального вытеснения все частицы движутся параллельно друг другу с одинаковой скоростью, т. е. время пребывания их одинаково. Таким образом, индикатор движется по длине реактора неразмы-ваемым тончайшим слоем и сигнал, получаемый на выходе в момент То, в точности совпадает с сигналом, введенным на входе в реактор при т = 0. Если порцию индикатора, например краски, ввести в реактор идеального смешения( рис. 44, б), то она сразу же равномерно окрасит всю жидкость, находящуюся в реакторе, концентрация ее будет одинакова во всем объеме и соответствовать концентрации на выходе из реактора. Далее концентрация краски в реакторе и на выходе из него будет постепенно убывать, поскольку она выносится выходящим потоком. [c.116]

Рис. 3.5. Зависимость селективности от степени конверсии для параллельных реакций разных порвдков в реакторах идеального смешения (—) и идеального вытеснения (—)

При использовании данных непрерывного процесса для идентификации модели наряду с задачей определения неизвестных констант может решаться и задача сжатия , упрощения модели. При этом наиболее интересен прием экви-валентнрования, т. е. замены реальной модели ее упрощенным с точностью до известных экспериментальных данных эквивалентом. Эту задачу можно решать различными способами, однако наиболее удачным является замена рассматриваемого реактора реакторами идеального смешения, соединенными последовательнопараллельно [1, 3, 4]. При этом существенно облегчается анализ как стационарных, так и нестационарных режимов, поскольку обеспечивается возможность вычисления по рекуррентным формулам. Именно поэтому в данной работе рассмотрены модели преимущественно такого типа. Можно полагать, что модель идеального смешения — это тот основной модуль, с помощью которого (задавая граф последовательно-параллельного соединения) можно представить любую реакторную систему. Отметим, что благодаря однородности такой эквивалентной схемы можно решать вопросы оптимизации ее структуры, тогда как в других случаях эта задача практически неразрешима . [c.81]

Более надежными с точки зрения общности являются теоретические модели реактора. Они, как правило, сложны, но при использовании вычислительной техники исследование таких моделей возможно, поэтому в последнее время они часто применяются. Здесь иногда удается нрименить стандартные модели идеальных реакторов (идеального вытеснения, полного неремешивания, диффузионную), а также различные их комбинации параллельные зоны идеального, вытеснения, последовательно соединенные зоны полного смешения и идеального вытеснения, параллельное соединение зон полного смешения и идеального вытеснения, байпас с различной комбинацией зон, последовательное соединение зон полного смешения (ячеечная модель). Такие модели подробно описаны [121, 129]. Но они далеки от отображения истинного протекания процессов и поэтому формальны, а рекомендации, сделанные на их основе, относятся только к конкретным условиям. [c.117]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология