Идеальное вытеснение в непрерывной фазе

При расчете общей конверсии в реакторе с поршневым псевдоожиженным слоем для реакции первого порядка, протекающей в непрерывной фазе, предполагается что поток газа в этой фазе движется в режиме идеального вытеснения. В этой связи можно [c.211]

Как показано на рис. V-1, величина Ср обычно мала, поэтому по обш,ей конверсии нельзя судить о том, правомерно ли допуш,е-ние о движении газового потока в непрерывной фазе в режиме идеального вытеснения. [c.212]

Рассмотрим перемешивание газа при установившемся режиме работы, когда пузыри вводятся в основание слоя отдельно с концентрацией газа-трасера с д. По мере подъема газ в пузырях обменивается трасером с восходящим потоком газа в непрерывной фазе (рис. УП-13). Принимается, что газ в непрерывной фазе и в пузырях движется в режиме идеального вытеснения без продольного перемешивания. [c.268]

Авторы не затрагивают перемешивания твердых частиц, хотя оно может играть существенную роль, особенно в случае теплонапряженных химических реакций. Поскольку происходит коалесценция пузырей, межфазный коэффициент обмена теоретически рассчитывают (см. гл. V) последовательно для каждого участка в слое, внутри которого высота газовой пробки постоянна. Одновременно сделано важное допущение в месте коалесценции газовых пробок потоки газа в дискретной и непрерывной фазах полностью смешиваются. Таким образом, весь реактор рассматривается как бы составленным из нескольких последовательно соединенных реакторов (рис. VII-17). В результате такого допущения режим в значительной мере приближается к стержневому (идеальное вытеснение) и конверсия в реакторе повышается. Однако остается неясным, каким образом происходит смешение газа из разных фаз при коалесценции двух газовых пробок. [c.275]

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]

Газ в дискретной фазе (пузыри) считается полностью перемешанным, а в непрерывной предполагают либо полное перемешивание газа, либо его движение в режиме идеального вытеснения, причем расход газа в этой фазе равен расходу в точке начала псевдоожижения . [c.337]

Модели, описанные в данной главе, предполагают, что газ в непрерывной фазе движется в режиме либо полного перемещи-вания, либо идеального вытеснения. В действительности же обстановка в псевдоожиженном слое намного сложнее поскольку распределение времени пребывания газа в непрерывной фазе, видимо, соответствует режиму, промежуточному между упомянутыми выше. Это может пе повлиять на реакцию нулевого порядка, но оказаться существенным для реакции первого и высшего порядков, когда общая конверсия частично определяется степенью перемешивания газа в непрерывной фазе. [c.371]

Недостатки непрерывных реакторов с мешалками, основные из которых — громоздкость и большой расход электроэнергии на перемешивание — требовали создания непрерывно действующих реакторов, работающих по принципу идеального вытеснения. Этот принцип может быть осуществлен, если выполнить аппарат в виде трубы достаточной длины. Теплообмен в такой трубе можно осуществить достаточно просто, если ее снабдить рубашкой. Сложность применения таких аппаратов определяется небольшими скоростями реакций в жидкой фазе, что требует создания реакционной зоны очень большой длины для достижения необходимой конверсии. Достаточно сказать, что непрерывно действующий проточный реактор для гидролиза дихлорэтана имеет длину труб порядка 1 км. Большая длина реактора необходима для [c.251]

Почти все авторы цитированных выше работ высказывают определенные сомнения относительно правомерности использованных ими в расчетах средне логарифмических значений движущей силы, т. е. постулата о движении ожижающего агента в режиме идеального вытеснения. Однако неплохое совпадение их данных подтверждает мое мнение о приемлемости этого постулата. Это не значит, что режим потока действительно стержневой обмен между непрерывной и дискретной фазами происходит, возмо рно, настолько быстро, что никакого отклонения от стержневого режима практически обнаружить невозможно. [c.389]

Методы решения обеих задач (проектирования и эксплуатации) для массообменных процессов класса 3(2-2) — для различных схем движения потока (противоток, прямоток, перекрестный ток по ступеням) с идеальным перемешиванием фаз или в режиме идеального вытеснения в каждой ступени, а также с непрерывным контактом фаз — подробно изложены в гл. 10. Именно к таким процессам относится абсорбция нелетучим поглотителем при отсутствии растворимости в нем газа-носителя. В настоящей главе отметим лишь некоторые особенности расчета процессов абсорбции, связанные [c.929]

Рис. IX-8. Зависимость верхнего и нижнего пределов Р для режимов идеального вытеснения и полного перемешивания в непрерывной фазе от 1/y и 6

Пусть при а = О действительное число единиц переноса в слое (1/7> равно 10 и сопротивление переносу в непрерывной фазе составляет полови от межфазного (б = 0,5). Тогда значение Р должно быть ниже Р = 0,18, дабы можно было постулировать идеальное вытеснение в непрерывной фазе (Р - -0), или выше 10, чтобы подтвердить допущение о полном перемешиваний [c.405]

Смесь частиц с различными, но постоянными размерами твердая фаза движется в режиме идеального вытеснения состав газа одинаков во всем объеме реактора. Рассмотрим поток твердого материала, состоящий из частиц различных размеров, распределение которых в системе может быть представлено, с одной стороны, уже описанной выше I или Е функцией распределения (см. главу IX). С другой стороны, распределение размеров частиц можно считать дискретным, поскольку фактически экспериментально найденное распределение частиц имеет дискретную форму вследствие того, что для этого применяют обычно ситовый анализ. Даже, если дискретное распределение и представить в виде непрерывной функции, то в дальнейшем необходимо перевести его в дискретную форму, прежде чем приступить к анализу процесса. [c.349]

Расчет величины Q по уравнению (П.28) упрощается стационарностью энергетического баланса в реакторах непрерывного действия. Для аппаратов группы РБ и РМ скорость реакции неизменна и определяется конечной концентрацией реагирующих веществ. Это положение допустимо также и при тепловом расчете реакторов группы РП. Хотя по жидкой фазе они близки к аппаратам идеального вытеснения, но в силу малого времени пребывания в них жидкости и протекания реакции преимущественно в диффузионной области скорость химического превращения в этих аппаратах можно считать неизменной во времени. [c.26]

Построить математическую модель, если известно, что реактор является аппаратом идеального вытеснения, процесс в нем осуществляется непрерывно в жидкой фазе и режим 1 течения жидкости, вязкость которой очень велика, — ламинарный. [c.244]

Известно множество вариантов двухфазных моделей, отличающихся степенью идеализации реальной структуры слоя [19]. В простейшем случае они исходят из наличия в слое пузырей (дискретной или разреженной фазы) и плотной части слоя (плотной или непрерывной фазы), каждая из которых как бы представляет собой однофазный реактор. Согласно предложенным моделям, как правило, в пузырях химическая реакция не протекает, а состав реакционной смеси изменяется в результате газообмена с плотной частью слоя. В плотной части слоя принимается режим идеального вытеснения или полного перемешивания по газу. Ниже рассматриваются более подробно три двухфазные модели, которые наиболее существенно отличаются одна от другой принятыми допущениями. [c.271]

В колоннах с провальными тарелками с достаточной достоверностью можно принять движение газа соответствующим модели идеального вытеснения и полное перемешивание жидкости на каждой ступени. В этом случае, пренебрегая влиянием уноса жидкости, при большо.м числе тарелок в колонне (больше 8—10 шт.) движущую силу можно рассчитывать как для противоточного аппарата с непрерывным контактом фаз. Оценочный расчет показывает, что в нашем примере число тарелок велико, поэтому можно воспользоваться указанным приближением и определить движущую силу как среднелогарифмическую разность концентраций (см. разд. 5.1.2). [c.204]

Технологическая ситуация анализируется применительно к простейшим СКК (идеальное вытеснение, идеальное перемешивание прямоток и противоток фаз) — сначала в отдельном аппарате, а затем при их соединении в простые сети кратко затронуты и другие СКК. Основное внимание уделено непрерывным (стационарным) процессам, менее детально анализируются периодические и полунепрерывные (некоторые из них подробнее рассмотрены в последующих главах). Итогом анализа должно быть установление необходимых связей концентраций компонентов, потоков переносимых веществ и т.п. с параметрами процесса и использование этих связей для инженерного расчета задач эксплуатации и проектирования. [c.749]

При анализе противоточной многоступенчатой экстракции уже отмечалось, что реальный процесс экстракции в колоннах с непрерывным контактом фаз при движении их потоков в режиме, отличающемся от идеального вытеснения (ИВ), нередко удобно рассматривать как процесс в цепочке (каскаде) ступеней идеального перемешивания (ИП). При этом не происходит подмены поверхностной либо смешанной задачи, как при расчете по "методу ВЭТС" (см. разд. 10.12.5), поскольку здесь используется ступенчатая модель структуры потока, а не массопереноса (как в "методе ВЭТС") т.е. здесь можно говорить о подмене задачи структуры потока. Расчет на основе непрерывной диффузионной модели структуры потока значительно сложнее, а при Ре > 20 (что характерно для промышленных ко- [c.1132]

Переход от периодического к непрерывному режиму окисления парафина в производстве синтетических жирных кисло/(СЖК) связан, прежде всего, с выяснением вопроса, о выборе типа реактора для непрерывного процесса. Известно, что применение реактора идеального вытеснения сохраняет все характеристики периодического процесса, однако, создание такого реактора для системы — газ—жидкость (воздух—парафин) принципиально невозможно из-за необходимости смешения фаз для транспорта кислорода в зону реакции. Реактор полного смешения, как интегральный реактор, обладает рядом особенностей, в результате этого окисление парафина в нем может протекать не так, как это было в периодическом режиме. , [c.103]

Реакции последовательного разложения ГП в условиях окисления вносят довольно заметный вклад в образование побочных продуктов. Для повышения селективности образования ГПЭБ реакторная система должна быть максимально приближена по гидродинамическому режиму к системе идеального вытеснения (по жидкой фазе). На практике окисление осуществляют в каскаде последовательных реакторов (обычно больше трех). В непрерывном процессе получения ГП [107, с. 106] этилбензольная шихта, состоящая из свежего и рециркулирующего потоков этилбензола смешивается с катализатором, проходит через ряд последовательно соединенных барботажных реакторов противотоком по отношению к потокам воздуха, подаваемого параллельно [c.226]

Модель массопередачи в аппарате строится следующим образом. При >0,5 абсорбер с непрерывным контактом фаз рассчитывают по уравнению (6.17), причем на основании литературных данных для аппаратов с нерегулярной насадкой [1, 3, 6, 27, 182] рекомендуется использовать модель идеального вытеснения потоков газа и жидкости. Насадочный слой разбивают на ряд изотермических ячеек полного перемешивания по жидкости (А 0,03). В результате суммирования расчетных высот каждой из ячеек определяется общая высота насадочного слоя, необходимая для обеспечения изменения от 0,5 до ь Для процессов, проводимых при давлении, близком к атмосферному, необходимость в расчете зоны абсорбера 1>а>0,5 отпадает. [c.184]

Как известно, метод единиц переноса был впервые использован для проектного расчета массопередачи в бинарных смесях при непрерывном контакте фаз и движении потоков в режиме идеального вытеснения. [c.190]

Таким образом, реакторы вытеснения нашли широкое применение для проведения полимеризации в газовой и жидкой фазе, в растворе и суспензии. Идеализированный реактор этого типа — реактор идеального вытеснения непрерывного действия (РИВНД). Движение реакционной среды в этом реакторе можно уподобить движению поршня. Все элементы реакционной среды проходят этот реактор за одинаковое время, т. е. распределение времен пребывания очень узкое. Движение потока характеризуется ламинарным течением без осевого и обратного перемешивания осевая диффузия также отсутствует. [c.142]

Случай 2 характеризуется очень высокими скоростями газового обмена между непрерывной и дискретной фазами. Полученные конечные выражения для режимов идеального вытеснения и полного перемешивания газа точно совпадают соответственно с уравнениями (VIII,1) и (VIII,2). [c.338]

Таким образом, уравнение (VIII,32) выражает общую долю непревращенного реагента нри прохождении газового потока через псевдоожиженный слой, если в непрерывной фазе газ движется в режиме идеального вытеснения. При этоы размер цузыря изменяется но высоте слоя за счет коалесценции. [c.349]

Дэвидсон и Харрисон получили уравнение (VIII,9) для определения общей скорости обмена газом между пузырем и непрерывной фазой, постулируя, что облако полностью перемешано с окружающей непрерывной фазой тем самым они пренебрегали диффузионным сопротивлением внутри этой фазы. Такое допущение, справедливое в случае полного перемешивания газа в непрерывной фазе, не объясняет характера процесса при движении газа через непрерывную фазу в режиме идеального вытеснения. [c.364]

Дэвидсон на основе опытов с грубым газораспределителем предложил модель, согласно которой слой делится на две области. Предполагается, что в нижней области (вблизи решетки) содержится очень малое количество пузырей и газ проходит через непрерывную фазу в режиме идеального вытеснения в верхней области слоя непрерывная фаза принимается полностью перемешанной, а наличие крупных пузырей позволяет постулировать движение с идеальным вытеснением. Перераспределением высот этих областей можно добиться совпадения расчетных и экспериментальных данных (см. рис. 5 работы Тура и Кальдербанка ). [c.370]

Допустим, что а= 0,1, 1/ =1 и S = О (сопротивление переносу к твердым частицам отсутствует). Тогда должно быть Р < Ро = 0,05, чтобы можно было ориентироваться на режим идеального вытеснения в непрерывной фазе чтобы приемлемой аштроксимацией было полное перемешивание, необходимо условие Р Рд = 3. [c.406]

Процесс многостадийного смешения в противоточной системе (см. рис. ХП1-5, ж и ХП1-5, з) является одним из случаев, когда методы расчета, изложенные в главе VI, не применимы. Процессы такого типа очень напоминают противоточную систему с движением фаз в режиме идеального вытеснения, изображенную, например, на рис. Х1П-5, а и Х1П-5, д. Далее, процессы, схемы которых показаны на рис. X111-5, б—X111-5, г, тоже можно считать процессами с постадийным, или ступенчатым, смешением, хотя обычно их определяют как процессы непрерывные с постепенно изменяющимся составом среды. [c.397]

Существенно и то, что в каждой локальной области фонтанирующего слоя дисперсия времен пребывания твердых частиц много меньше, чем в соответствующих участках обычного псевдоожиженного слоя, особенно при разовом прохождении. Аппарат с фонтанирующим слоем с большим основанием можно рассматривать как цепочку аппаратов идеального вытеснения (отдельно факел и отдельно кольцо), объединенную в рециркуляционную систему с подачей и стоком, причем между параллельными циклами существует только относительно слабый обмен частиц. Функция распределения времен пребывания частиц при непрерывном процессе с подачей и выгрузкой твердой фазы имеет для фонтанирующего слоя отчетливый несимметричный характер с максимумом в области наибольших (рассчитанных по числу полных циклов то, ф + То, к) времен пребывания. Все же в тех случаях, когда этих циклов много, т. е. среднее время процесса обработки частиц Tggp много больше времени одного цикла, то расчет процесса можно вести как для случая идеального смешепия. [c.243]

Для аппаратов с непрерывным контактом такие балансовые соотношения обычно составляют на основе модели идеального вытеснения они представляют собой зависимости между средними составами взаимодействующих фаз в каком-либо сечении агшарата (рис. 3.1, а). Материальные балансы такого рода для. распределяемого компонента называют уравнениями рабочих линий. В зависимости от способа выражения составов фаз рабочие линии могут быть описаны одним из следующих уравнений [c.90]

Технологическая схема производства СВЭД непрерывным методом (рис. 2.6) отличается от периодического способа только узлом полимеризации. Водная фаза, насыщенный этиленом ВА, МБМ и инициатор непрерывно поступают в реактор 1, имеющий такую же конструкцию, как и полимеризатор периодического действия, а из него в дополимеризатор 2, представляющий собой трубчатый реактор идеального вытеснения. Заданное давление в полимеризационном, агрегате поддерживается изменением количества растворенного этилена, подаваемого вместе с ВА из аппарата насыщения (поз. 6, рис. 2.5), [c.59]

Обратим внимание на то, что уравнения баланса (2.1)—(2.7), точные для периодического процесса, для прямоточного процесса являются приближенными, поскольку не учитывают диффузионный перенос вещества, обусловленный градиентом концентрации. В настоящее время разработана более точная теория, учитывающая диффузионный перенос вещества в условиях непрерывных процессов [2]. Нетрудно сделать вывод об определенных недостатках прямоточного процесса. Они сходны с недостатками периодического процесса, главный из которых — невозможность достижения высокой степени извлечения. Однако по сравнению с периодическим цроцес-сом отчетливо проявляются преимущества прямотока непрерывность действия и практическая легкость осуществления, например в виде гидравлического транспорта твердой фазы. Обычно прямоточный аппарат рассматривается как аппарат полного (идеального) вытеснения [96, 118]. В дальнейшем именно эта математическая модель будет принята для описания концентрационных полей внутри аппарата. [c.67]

Таким образом, методом единиц йереиоса достаточно просто выполняется проектный расчет массопередачи при разделении бинарных смесей в условиях непрерывного контакта фаз, постоянства физических свойств системы и потоков по высоте аппарата в режиме идеального вытеснения иотоков, т. е. на основе уравнений (5.23) и (5.25). [c.191]

Таким образом, метод единиц переноса удобен для расчета массопередачи только в бинарных смесях в условиях непрерывного контакта фаз в режиме идеального вытеснения или в режиме турбулентной диффузии, когда значение компле1 са X = 1. При расчете более сложных условий взаимодействия фаз использование метода единиц переноса приводит к излишним усложнениям, что становится особенно понятнум при рассмотрении метода ступеней контакта. [c.193]

При этом газообмен между струей и непрерьшной фазой, а также между газовыми пузырями в основной зоне слоя и непрерывной фазой в первом приближении не учитывали. Эта модель условно предполагает, что струй -ную зону реагирующий газ ороходит в режиме, близком к идеальному вытеснению твердые частицы находятся в состоянии взвеои в газовом потоке, образующем струю. [c.37]

Для расчета по формуле (б) по графику необходимо знать численное значение макрокинетичеокого множителя у, который определяется по количеству газа, проходящего слой в непрерывной фазе, и может принимать различные значения в зависимости от числа псевдоожижения. В условиях эксперимента низкому значению f отвечает малая эквивалентная интенсив ость внутриреактор -ной циркуляции, а также незначительная доля превраще -ния в зоне идеального смешения. Режим движения газа через псевдоожиженный слой при этом в целом оказывается более близким к режиму идеального вытеснения, что соответствует физическим представлениям (струйная зона), и превращение по газовому компоненту преимущественно должно протекать в зоне идеального вытеснения. [c.38]