Реакторы идеального смешения экзотермические

Рис. УИ1-5. Зависимость степени превращения от температуры для обратимых экзотермических реакций, протекающих в изотермических условиях (проточный реактор идеального смешения реактор идеального вытеснения реактор периодического действия).

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]

На рис. 38 показана кривая выделения тепла для простой обратимой экзотермической реакции, проте кающей в одноступенчатом реакторе идеального смешения. Для такого типа реакций максимально достижимая степень превращения уменьшается с повышением температуры. С точки зрения кинетики это означает, что с некоторой температуры начинает уменьшаться [c.160]

В реакторах идеального смешения при экзотермической реакции температура растет во времени при эндотермической реакции она убывает. [c.37]

В проточном реакторе идеального смешения проводится обратимая экзотермическая реакция первого порядка. [c.108]

На рис. УП1-15 представлены технологические схемы для проведения экзотермических реакций. Из рис. У1П-15, а следует, что при подаче холодной реакционной смеси в адиабатический реактор идеального вытеснения реакция практически не идет. Рис. УИ1-15, б показывает возможность проведения реакций в проточном реакторе идеального смешения при автотермическом режиме. [c.222]

Рассмотрим НФЗ составления концептуальной (содержательной) модели функционирования реактора идеального смешения (РИС) с рубашкой, в котором протекает экзотермическая реакция. Для стабилизации температурного режима в РИС в рубашку поступает охлаждающая вода. Данная одноконтурная ХТС снабжена [c.223]

Соотношение (1У,170) справедливо для большинства экзотермических систем в адиабатических условиях. Следует отметить, что если это соотношение не выполняется, скорость реакции будет уменьшаться при увеличении степени превращения и реактор идеального вытеснения окажется предпочтительнее реактора идеального смешения. [c.337]

В качестве первого примера разберем задачу управления периодически действующим реактором идеального смешения, в котором протекает произвольная экзотермическая реакция типа А- В. Допустим, что управление реактором производится изменением температуры хладоагента в охлаждающей рубашке реактора. Основные уравнения, которые описывают поведение реактора в данном случае, имеют вид [c.137]

Экзотермическая реакция А -> R + проводится в непрерывном реакторе идеального смешения, работающем в адиабатическом режиме. Тепловой эффект реакции равен 149 кДж/моль. Исходная концентрация вещества А составляет 0,25 молярной доли. Теплоемкость реакционной смеси постоянна и равна 2,2 кДж/(моль-К). Требуемая степень превращения вещества А составляет 0,95. [c.113]

При экзотермических реакциях на основании опытных данных характеризующих профили степени превращения для индивидуальных моделей реакторов, строим кривую для реактора идеального смешения (кривая /, рис. IV-12), дающего в данном случае наиболее крутой подъем кривой для степени превращения. [c.219]

Из рис. 1-26 и рис. 1-27, построенного для экзотермических реакций с учетом микро- и макроуровней с.мешения при тех же условиях, что и рис. 1-26, можно сделать следующий вывод. При сравнительно малых и средних значениях х кривые для реакторов идеального смешения в случае экзотермических реакций лежат несколько выше кривых для реакторов идеального вытеснения. Однако при больших значениях степени превращения наблюдается обратное явление, причем ход кривых для реакторов идеального смешения становится аналогичным для изотермических условий протекания экзотермических и эндотермических реакций. В случае эндотермических реакций в аппаратах идеального вытеснения достигается более высокая степень превращения, чем в аппаратах идеального смешения (рис. 1-28). [c.328]

В реакторе идеального смешения непрерывного действия, работающем в адиабатических условиях, проводится экзотермическая реакция А —> К + Ор. Тепловой эффект реакции составляет 160 кДж/кмоль. Раствор вещества А с концентрацией 0,2 молярной доли подается в реактор с температурой 52 °С. В результате адиабатического разогрева при достижении степени превращения Хд = 0,93 температура повышается на 43 °С. [c.112]

Пример 3.2-1. В реакторе идеального смешения объемом 0,3 м проводится экзотермическая реакция первого порядка А—> К + Ор. Константа скорости реакции, мин , описывается уравнением к = 103 ехр[-20000/(Д7)]. Тепловой эффект реакции составляет 9637 кДж/кмоль. Плотность реакционной массы не зависит от степени превращения и равна 420 кг/м . Удельная теплоемкость раствора составляет 3,98 кДж/(кг-К). Раствор реагента А подается с концентрацией 6 кмоль/м в количестве 0,6 м /ч. [c.104]

Горюшко В. E.. Вилесов Н. Г.. Устойчивость режимов непрерывного реактора идеального смешения. Экзотермическая реакция нулевого порядка, в сб. Техническая кибернетика , вып. 13. Киев. 19/0. стр. 65—80. [c.189]

Пример 3.2-3. Экзотермическая реакция А -> К + 0р проводится в непрерывном адиабатическом реакторе идеального смешения. Тепловой эффект реакции равен 128 кДж/моль. Исходная концентрация вешества А составляет 0,25 молярной доли. Теплоемкость реакционной смеси постоянна и равна 2,42 кДж/(моль К). Требуемая степень превращения вешества А составляет 0,95. [c.107]

В проточном реакторе идеального смешения объемом 2 м проводится необратимая экзотермическая реакция с константой скорости, с , описываемой уравнением А = 101 ехр[-90000/(Л7)]. Теплоемкость реакционной смеси равна 20790 Дж/(кг-К) и не зависит от температуры и степени превращения. Плотность реакционной смеси остается постоянной и равной 1000 кг/м . [c.110]

В реакторе идеального смешения непрерывного действия проводится экзотермическая реакция А К + Ор с тепловым эффектом равным 190 кДж/кмоль. Расход реагента А с температурой 15 °С составляет 0,2 кмоль/с, теплоемкость реакционной смеси - 16,7 кДж/(кмоль-К), температура реакционной смеси на выходе из реактора - 49 °С, степень превращения по веществу А - 0,8, средняя разность температур между охлаждающим агентом и реакционной смесью - 10 град, коэффициент теплопередачи равен 419 кДж/(м -с-К). [c.112]

Необратимая экзотермическая реакция А —> К + Ор с константой скорости, С , описываемой уравнением к = 2,7-10 ехр(-7900/7), проводится в каскаде из трех реакторов идеального смешения равных по объему 2 м . Тепловой эффект реакции составляет 6,5-10 Дж/кмоль А, концентрация исходного реагента - 0,5 кмоль/м . Теплоемкость реак- [c.112]

Реактор идеального смешения (РИС), как известно, является наиболее распространенным лабораторным реактором. В этом безградиентном изотермическом реакторе удается получать кинетику, не искаженную процессами массо- и теплопереноса. С другой стороны, РИС является традиционным объектом математического моделирования. Однако в литературе в подавляющем числе случаев рассматривается РИС, в котором протекает единственная неизотермическая реакция обычно первого порядка. Исчерпывающий анализ особенностей динамики проточного РИС для случая одной необратимой экзотермической реакции дан в [124]. Особенности релаксационных и стационарных характеристик изотермического РИС, где протекает сложная реакция, стали исследоваться относительно недавно [98, 227 [c.204]

При фиксированных значениях параметров процесса концентрации реагентов и температура в реакторе определяются совместным решением уравнений (VII.2), (VII.5) или (VII.7), (VII.8). Легко заметить, что эти уравнения полностью эквивалентны уравнениям материального и теплового балансов на внешней равнодоступной поверхности катализатора (см. раздел III.3). Согласно полученным там результатам, при определенных условиях система уравнений материального и теплового балансов может иметь несколько решений, соответствующих однозначно заданному набору характерных параметров процесса. Появление множественных режимов возможно в случае, когда реакция ускоряется одним из ее продуктов или тормозится одним из исходных веществ, а также в случае экзотермической реакции со значительным тепловым эффектом. В этих условиях при плавном изменении температуры исходной смеси или теплоносителя температура реактора изменяется скачком в критических точках перехода между режимами поэтому па графике зависимости Т от Т появляется характерная гистерезисная петля (как па рис. III.4). Заметим, что, в отличие от процессов на внешней поверхности зерна, при проведении процесса в реакторах идеального смешения возможна ситуация, когда не только промежуточный, но и один из крайних режимов становится неустойчивым. Рассуждения, основанные на анализе стационарных уравнений, которые привели к условию неустойчивости (III.51), доказывают только неустойчивость промежуточного режима, но еще не свидетельствуют об устойчивости тех режимов, для которых неравенство (III.51) не удовлетворяется. Более того, существует область значений параметров процесса, в которой имеющийся единственный стационарный режим реактора [c.277]

При проведении процесса в адиабатических условиях neKOTopi.ix преимуществ можно добиться, комбинируя реакторы идеального смешения с трубчатыми реакторами (см. библиографию на стр. 252). Мы видели, что в изотермическом реакторе скорость реакции монотонно уменьшается с увеличением степени полноты так что при проведении процесса в реакторе идеального смешения всегда требуется большее время контакта, чем в трубчатом реакторе. Это положение остается верным и для эндотермических реакций, проводимых адиабатически. Однако, мы видели, что при адиабатическом проведении обратимой экзотермической реакции скорость реакции сначала возрастает, а затем падает. Если построить график зависимости fo) от i вдоль адиабатического пути, проходящего через точку I = о, г = T a, то получится кривая, подобная изображенной [c.246]

Несмотря на то, что истинно гомогенные автокаталитические реакции практически не встречаются, многие промышленные реакции имеют аналогичные характеристики. Примером может служить экзотермическая реакция окисления, когда исходные продукты поступают в реактор при температуре значительно более низкой, чем необходимо для поддержания процесса горения. При такой реакции, называемой автотермической, тепло можно рассматривать как продукт, поддерживающий ее протекание. Если попытаться проводить этот процесс в реакторе идеального вытеснения, то без дополнительного подвода тепла к аппарату реакция затухнет. В то же время в проточном реакторе идеального смешения указанная реакция будет сама себя поддерживать, поскольку за счет выделяющегося тепла исходные вещества нагреются до температуры, при которой произойдет их взаимодействие. Более подробно автотерми-ческие реакции рассмотрены ниже. [c.154]

Пример. В качестве примера прикладной задачи быстродействия может быть расс.уотрена задача управления периодически действующим реактором идеального смешения, в котором протекает экзотермическая реакция типа Л В. Пусть управление реактором производится изменением температуры хладагента в охлаждающей рубашке реактора. [c.57]

Леренос результатов теоретического анализа изотермического варианта на неизотермический в рассматриваемых ситуациях достаточно прост и связан с определением температурной зависимости констант. Это особенно ценно, так как процессы иол и-меризации, как правило, протекают в условиях саморазогрева массы вследствие экзотермической реакции роста цепи. Тепловые режимы в этом случае в целом подобны процессам, описываемым классической теорией теплового взрыва для непроточных реакторов [93, 94]. Обычно рассматриваются предельные простые модели Семенова и Франк-Каменецкого [93, 95], соответствующие моделям периодического реактора идеального смешения и периодического реактора без смешения. [c.53]

Мержанов А. Г., Абрамов В. Г. Тепловые режимы экзотермических процессов в проточных реакторах идеального смешения. Черноголовка,. 1976 (Отд. Ин-та хим. физики АН СССР, Препринт). 15 с. [c.195]

Необратимую экзотермическую реакцию А R + op с тепловым эффектом равным 2-10 Дж/кмоль проводят в адиабатическом реакторе идеального смешения объемом 10 м . Константа скорости, с , описывается уравнением к = 10 Зехр(-12000/7). Плотность раствора [c.111]