Реакторы непрерывного действия и реакции в них

Реакторы непрерывного действия Реакция типа пА В [c.59]

Рис. 111-1. Главные изоклины реактора непрерывного действия (реакция типа А -> В).

Рис. 1У-5. Главные изоклины и прямоугольник без контакта для реактора непрерывного действия (реакция типа пА В).

Рис. 8.13. Бифуркационная диаграмма реактора непрерывного действия (реакция 1-го порядка)

Рис. 111-18. Бифуркационные диаграммы реактора непрерывного действия (реакция нулевого порядка).

Из сравнения кривых 1 я 2, соответствующих равенствам (11.6) и (П.12) ясно, что для достижения конверсии, равной 95% в реакторе непрерывного действия полного перемешивания, объем аппарата должен быть в 6,3 раза больший, чем объем реактора полного вытеснения или реактора периодического действия полного перемешивания. Для реакций более высокого порядка (кривые 3 ж 4) влияние типа реактора на степень конверсии еще более значительно. Для степени конверсии, равной 95%, объем непрерывно действующего реактора должен быть в 20 раз больше соответствующего реактора полного вытеснения. [c.31]

Для наглядности равенства (11.35) и (11.37), связывающие X и у при = 1, а также значение величины селективности V изображены в виде кривых на треугольной диаграмме (рис. 12). Из анализа кривых следует, что с увеличением степени превращения X скорость побочной реакции увеличивается, при этом селективность уменьшается в обоих типах реакторов, всегда оставаясь меньшей в реакторе полного перемешивания. Например, при степени превращения X = 0,6 селективность процесса в реакторе полного вытеснения составляет 0,61, а в реакторе полного смешения — только 0,4. Снижение селективности наблюдается и при переходе от реактора периодического действия к реактору непрерывного действия, что весьма существенно при моделировании и объясняется различным уровнем концентрации целевого продукта в начальный и конечный моменты времени пребывания в аппарате. [c.34]

По способу подвода и отвода реагентов реакторы делятся на следующие группы 1) реакторы периодического действия, в которые все реагенты вводятся до начала реакции, а смесь продуктов отводится после окончания процесса 2) реакторы непрерывного действия, характеризуемые установившимся потоком реагентов через реакционное пространство 3) реакторы полунепрерывного (полупериодического) действия. [c.290]

В больших реакторах время оборота жидкости относительно велико даже при значительном расходе энергии на перемешивание. Поэтому реакторы непрерывного действия с полным перемешиванием пригодны прежде всего для медленно протекающих реакций, требующих большого времени пребывания для достижения заданной степени превращения. [c.304]

Реакторы непрерывного действия делятся на реакторы дифференциального и интегрального типов. В реакторах дифференциального типа длина пути реагентов и степень их превращения невелики это позволяет с достаточной точностью определять мгновенную скорость реакции. В реакторах интегрального типа реагенты проходят длинный путь и степень превращения их относительно велика. Оба типа реакторов имеют как свои преимущества, так и недостатки. [c.14]

О потоке газа или жидкости, проходяш,ем через реактор. Проведение реакций в потоке целесообразно в тех случаях, когда время реакции относительно невелико, а производительность аппарата высока и реагенты представляют собой газообразные вещества. При высоких концентрациях, когда возможны побочные реакции, применение проточных реакторов облегчает регулирование состава получаемого продукта. Большинство непрерывных процессов протекает в стационарном состоянии. Нестационарное состояние возникает при пуске и остановке аппаратов (см. стр. 132). Непрерывные процессы обычно проводят в гораздо более крупных масштабах, чем периодические. Некоторые типы реакторов непрерывного действия показаны на рис. 1У-1 и 1У-2. Характер зависимости концентраций компонентов смеси от времени и изменение концентраций по длине или высоте реактора показаны на рис. 1У-3. [c.113]

VI-7. Толуол нитровали смесью водных растворов азотной и серной кислот в реакторе непрерывного действия при 35 °С с такой скоростью перемешивания, что влияние массопередачи можно не учитывать . Скорость реакции, выраженной в [c.199]

Для реактора непрерывного действия, в котором протекает реакция произвольного порядка, уравнение материального баланса можно записать так [c.46]

Подобные безразмерные переменные встречаются во многих работах. Например, Б. Н. Скрябин, исследуя реактор непрерывного действия, в котором протекает реакция произвольного порядка, вместо переменных (11,25) использовал следующие безразмерные переменные 2 [c.55]

Рассмотрим некоторые из таких построении, используя в качестве исследуемой системы неизотермический реактор непрерывного действия, в котором протекает односторонняя экзотермическая реакция 1-го порядка. [c.63]

Математическая модель изотермического реактора непрерывного действия, в котором протекает обратимая реакция второго порядка, представляется двумя уравнениями материальных балансов [c.69]

Применение метода исследования двумерных моделей химических реакторов, о которых будет рассказано ниже (при рассмотрении протекания реакции первого порядка в реакторе непрерывного действия), позволяет выяснить характер разбиения пространства пара.метров исследуемой системы на области, различающиеся числом и устойчивостью положений равновесия. Границы этих областей определяются условиями а = О и Д = 0. [c.78]

Устойчивость реактора непрерывного действия, в котором протекает реакция произвольного порядка, удобно исследовать, используя уравнения в форме [c.99]

Результаты этого исследования оказываются аналогичными результатам исследования реактора непрерывного действия, в котором протекает реакция первого порядка. [c.99]

Устойчивость реактора непрерывного действия при протекании эндотермических реакций [c.118]

Из этих выражений видно, что при всех имеющих смысл значениях параметров а>0 и А > 0. Таким образом, стационарные состояния модели (111,102), описывающей реактор непрерывного действия, в котором протекает эндотермическая реакция, всегда являются устойчивыми. [c.119]

Математическая модель реактора непрерывного действия, в котором протекает реакция произвольного порядка ёх [c.131]

Главные изоклины системы (IV, 8), изображенные на рис. IV-5, имеют примерно тот же вид, что и главные изоклины реактора непрерывного действия, в котором протекает реакция первого порядка (см. рис. III-1). Асимптотой изоклины вертикальных наклонов (Р = 0) является прямая х = х, где х — корень уравнения [c.131]

Рассмотрим системы (IV, 8) и (IV, 9), т. е. математические модели реакторов непрерывного действия при протекании соответственно реакции типа пА- В и реакции полимеризации. [c.148]

Для получения точной математической формулировки достаточных условий исчезновения предельного цикла, охватывающего три положения равновесия, рассмотрим условия, при которых изоклина Q = О касается вертикальных сторон прямоугольника без контакта. Проделаем эту операцию для системы уравнений, описывающих поведение реактора непрерывного действия при протекании реакции первого порядка [c.151]

Для реактора непрерывного действия, в котором протекает реакция первого порядка, т. е. для системы (IV, 11), аз после ряда преобразований принимает вит, [c.152]

Рассмотрим пример, соответствующий этому случаю. Математическая модель изотермического реактора непрерывного действия, в котором протекает реакция типа A + B->D, как было показано в главе II, представляется уравнениями [c.166]

Отсюда следует, что в отношении выхода реакций расщепления периодический процесс является оптимальным В любом типе реактора непрерывного действия неизбежны колебания времен пребывания, и даже, если среднее время пребывания в реакторе будет равно I, всегда найдутся элементы потока, которые пройдут через систему со временем пребывания, большим или меньшим оптимального значения. Чем шире диапазон изменения времен пребывания, тем меньше максимально возможный выход. [c.110]

В то же время, если скорость процесса в целом лимитируется химической реакцией, то представляется возможным рассматривать систему как реактор непрерывного действия с перемешивающим устройством. В промежуточном случае для расчета скорости протекания химических реакций требуется знание механизма контакта между газом и твердыми частицами. Необходимо располагать точной информацией о режиме газового потока через непрерывную фазу (т. е. идеальное вытеснение или полное перемешивание степень продольного перемешивания), скорости межфазного обмена газом, распределении пузырей по размерам, а также о соотношении диаметров облака циркуляции и пузыря. [c.336]

Пример У111-12. В трубчатом реакторе непрерывного действия проводится димеризация бутадиена при температуре 910 К и давлении 1 ат. Диаметр аппарата О = 0,1 м. Смесь, подводимая к реактору, состоит из бутадиена и водяных паров в мольном соотношении 2 1. В этих условиях реакция обратима и протекает согласно кинетическому уравнению [c.319]

Данные о кинетике химических реакций можно получать, изучая процессы,, протекающие в реакторах периодического или непрерывного действия. При применении периодическидействую-щих реакторов исходные реагенты загружают в аппарат через определенные промежутки времени и наблюдают за ходом процесса. При использовании реакторов непрерывного действия реагенты непрерывно поступают с заданной скоростью либо в смеситель в виде сравнительно длинной узкой трубы, либо в несколько последовательно соединенных смесителей за ходом реакции наблюдают после достижения стационарного состояния в нескольких точках по длине аппарата. [c.14]

Очевидно, не все приведенные классификации взаимоисключают Друг друга, скорее они являются взаимодополняющими. Так, например, реакция может быть необратимой, второго порядка, протекать в адиабатических условиях в проточном реакторе непрерывного действия, с неподвижным слоем твердого катализатора. [c.20]

IV-6. Определить минимальную стоимость батареи реакторов непрерывного действия для переработки 907 кг1сутки реагента. Исходная концентрация вещества 20 кмоль/м , концентрация на выходе из реактора 2,4 кмоль Данные по кинетике реакции в аппарате периодического действия приведенв в табл. 32. [c.137]

Рассмотрим уравнения, описывающие поведение реактора непрерывного действия, приняв, что скорость реакции зависит только от температуры (не зависит от состава смеси). Это допущение, используемое в Teopnif теплового взрыва (см., например, ), соответствует значению п = 0 в уравнениях (И, 47), при котором они принимают вид [c.84]

Все рассмотренные выше модели неизогермических реакторов относились к случаю протекания в реакторе экзотермических реакций. Выясним теперь, какова устойчивость стационарных состояний реактора непрерывного действия, в котором протекают эндотермические реакции. [c.118]

С этой целью рассмотрим бифуркационные диаграммы реактора непрерывного действия, изображенные на рис. ПМ9, Хотя этот рпсунок относится к случаю реакции типа А- В, можно убедиться, что бифуркационные диаграммы реактора непрерывного действия при протекании реакции типа пА- В и полимеризационного реактора, имеющего не бо-лее трех положений равновесия, имеют тот же характер. [c.149]

Оказывается, что предельный цикл, охватывающий три положения равновесия, не может сохраниться для всей области, заключенной внутри кривой Д = 0. Чтобы сформулировать досгаточное условие исчезновения предельного цикла, рассмотрим расположение главных изоклин реактора непрерывного действия, в котором протекает реакция типа пА - В (см. рис. IV-5). [c.150]

Рассмотрим обратимую реакцию типа 2Х У, протекающую в изотермическом реакторе непрерывного действия. Л атематиче-скую модель такого реактора, полученную в главе И, представляют уравнения (И, 14), т. е. [c.164]

Выделение С4-фракции из контактных газов реакции осуществляется абсорбционным методом с предварительным комприми-рованием контактного газа. Существенный интерес представляет бескомпрессорная схема выделения углеводородной фракции из контактного газа. В этом случае реакцию проводят при повышенном давлении. На рисунке приведена недавно опубликованная принципиальная технологическая схема процесса окислительного дегидрирования н-бутенов, осуществленная на заводе фирмы Филлипс в г. Боргере (США) [28]. Воздух компримируют и смешивают с водяным паром. Смесь нагревают в печи, смешивают с бутеновым сырьем и пропускают над катализатором окислительного дегидрирования, помещенным в реактор непрерывного действия. Тепло выходящего из реактора потока используется в котле-утилизаторе для производства технологического пара. Затем поток подвергается закалочному и обычному охлаждению и промывается от кислородсодержащих соединений. Фракцию С4 выделяют масляной абсорбцией и после отпарки ее из масла в десор-бере подают на конечную стадию очистки. Непрореагировавшие бутены возвращают в реактор. Небольшое количество кислород-содержащих соединений, имеющихся в промывных водах, отпаривают и сжигают в печи подогрева пара и воздуха. [c.691]

Реактор вытеснения называют еще иначе, поскольку во многих исполнениях он имеет форму трубы. Однако то, что обычно именуется реактором вытеснения, представляет собой непрерывно действующий реактор, в котором один или все реагенты постоянно перемещаются в выбранном направлении (реагенты (поступают в оистему с одной стороны, а продукты реакции отводятся с другой стороны) 2. в этом аппарате не предусматривается перемешивание между различными элементами среды 1в напра1влании движения пото1ка, т. е. это такой реактор непрерывного действия, в случае которого первым приближением, пригодным для прогнозирования его работы, является допущение, что среда движется в нем подобно поршню. Некоторые удовлетворяющие данному определению реакторы, не имеющие цилиндрической фо р МЫ, будут кратко рассмотрены ниже. [c.12]

В реакторе непрерывного действия при жидкофааной реакции между реагентами А и В образуется вещество С. Экономически целесообразно получить высокий выход С относительно более ценного реагента А. [c.131]

Характер изменения скорости реакции будет различным в зависимости от того, протекает ли реакция в замкнутой или проточной системе. В зам кнутой системе (т. е. без ввода или вывод.т вещества,. как, например, в реакторе периодического действия) произведение Af(a, Ь) проходит через максимум и затем постепенно уменьшается, несмотря на рост температуры. Зависимость скорости выделения тепла от температуры системы показана для этого случая из рис. 35. В проточной системе (т. е. при подводе реагентов, как, например, в реакторе непрерывного действия) расходование реагентов непрерывно компенсируется подачей сырья, в результате чего кинетическая кривая принимает 5-образную форму для простой реакции или более сложную форму для системы реакций. [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология