Смешение в потоке с реакцией

К учитываемым технологическим параметрам процесса коагуляции относятся тип, концентрация и количество используемого при коагуляции электролита, обеспечивающего не только полную коагуляцию латекса за время контакта его с электролитом, но и образование стабильной дисперсии каучука в водной фазе с частицами (крошкой) требуемых размеров температура степень разбавления образующейся крошки и интенсивность смешения потоков длительность контакта электролита с латексом и длительность отдельных стадий химических реакций, необходимых в процессе коагуляции. [c.256]

При протекании химических реакций в гомогенной жидкой среде фактически реализуются два предельные режима 1) время реакции существенно меньше, чем время смещения потоков жидкости 2) время реакции больше времени смешения потоков жидкости. Так как времена смешения жидкости в промышленных устройствах могут быть сведены к достаточно малым значениям (порядка = 0,01 с), к первой группе относятся только классы реакций, протекающих с весьма большой скоростью, в основном ионные реакции и лишь некоторые органические реакции, например диазотирование отдельных аминов, разложение нестойких перекисей и др. Вследствие качественного различия указанных типов реакций промежуточная область между указанными режимами отсутствует. [c.101]

В отличие от аналогичного уравнения (VI 1.64) коэффициент при к в уравнении (VII.138) постоянен, так как вследствие интенсивного движения частиц в кипящем слое каждая частица за время своего пребывания в реакторе успевает побывать в различных его точках, и даже в отсутствие идеального смешения потока газа скорость падения активности одинакова для всех частиц и определяется средними значениями концентраций реагентов в слое. Так, в процессе, включающем единственную необратимую реакцию первого порядка, [c.316]

Теперь можно дать сравнительную оценку эффективности различных способов организации процесса. Реактор идеального вытеснения и периодически действующий реактор обеспечивают максимальный выход промежуточного продукта Я, поскольку в этих реакторах не происходит смешения потоков с различными концентрациями веществ, участвующих в реакциях. В проточном реакторе идеального смешения нельзя получить сколько-нибудь высокий выход промежуточного продукта Н, так как поток свежего исходного вещества постоянно смешивается с продуктами реакции. Приведенный ниже пример иллюстрирует эти положения. [c.177]

Схема б . Для реакций настолько медленных, что количество исходного вещества. превращаемого в течение одного прохода через выносное устройство, очень мало, каждый из этих двух реакторов является удовлетворительным. Однако для более быстрых реакций второй аппарат предпочтительнее потому, что указанное количество превращаемого реагента приблизительно втрое меньше, чем в первом реакторе. При смешении потоков, выходящих из освещаемых элементов, с реакционной массой концентрации веществ в этих потоках отличаются незначительно. [c.177]

Схема да. Для оценки данной пары реакторов рассмотрим сначала влияние рецикла на работу реактора идеального вытеснения. При отсутствии рецикла смешения потоков с различными концентрациями продуктов реакции не происходит,-Поэтому в реакторе обеспечивается максимальный выход промежуточного продукта Я. По мере увеличения рециркулируемого количества реакционной массы аппарат приближается к проточному реактору идеального смешения и. следовательно, процесс [c.177]

Таким образом, уровень смешения жидкости существенным образом влияет на протекание химических и биохимических реакций, что необходимо учитывать при моделировании и расчете процессов. В общем случае реактор с раздельным вводом реагирующих компонентов и промежуточным режимом смешения может быть представлен структурной схемой, изображенной на рис. 3.7. Уровень смешения реагентов в реакторе характеризуется в данной модели параметром микросмешения а, который определяет время, требуемое для смешения потоков на молекулярном уровне. Величины а могут различаться для различных поступающих в реактор потоков, если существенно различны их физические свойства. Величина г-го потока, поступающего в зону микросмешения, составляет [c.119]

Нередко используют смеситель, показанный на рис. 4.38. Он представляет собой пакет эжекционных трубок, каждая из которых обеспечивает полное смешение двух струй. Поскольку равномерное распределение потоков по трубам не может быть обеспечено, после такого смесителя необходимо перемешать образовавшиеся струи. Распределение по диаметру трубы концентраций кислорода и метана на расстоянии нескольких диаметров газохода после смесителя (перед реакто- ром парокислородной конверсии метана) показано на рис. 4.38. Очевидна неполнота смешения реагентов и появление перепадов температуры в сечении реактора вследствие неоднородности протекания реакции. Аналогичную картину наблюдали в случаях, когда для смешения потоки разбивали на параллельные струи. [c.237]

Смешение потоков, казалось бы, более простая задача. Но два потока, направленные в одну трубу, перемешаются при турбулентном течении на расстоянии 12, а то и 20 калибров (диаметров) трубы. Это, во-первых, связано с большими затратами. Представьте себе, что между слоями катализатора реактора окисления 502 реакционная смесь охлаждается вводом холодного газа. Диаметр реактора 12 м. Можно оценить, что для смешения потоков потребуется расстояние более 150 м. Во-вторых, смешиваемые вещества могут образовывать взрывоопасную смесь (аммиак с воздухом в производстве азотной кислоты, углеводороды с воздухом во многих процессах органического синтеза). В каких-то частях потока до полного перемешивания могут локально образовываться взрывоопасные концентрации, что, естественно, недопустимо. В-третьих, до полного смешения потоков локально могут создаваться условия для нежелательных реакций. Например, при смешении горячего пара с углеводородами в процессах их дегидрирования локальные перегревы, пока вещества не перемешаются и температура потока не выровняется, приведут к крекингу углеводородов. [c.160]

Чем быстрее реакция в растворе, тем технически сложнее обеспечить достаточно быстрое смешение реагентов для начала реакции. Обычные способы смешения компонентов реакции неприемлемы при изучении процессов с периодом полупревращения веществ ниже 10 се/с для таких реакций следует пользоваться методом потока [68, 69]. [c.256]

ВОЗМОЖНОСТЬ использовать значительную долю тепла, полученного в крекинг-печах, на углубление реакций крекинга. Это рационально осуществить после предварительного смешения потоков из печей легкого и глубокого крекинга так как температура [c.146]

В центробежном накосе 2 смешение потоков происходит почти мгновенно, поэтому, предполагая отсутствие реакции в насосе, состав смеси определим нз уравнения материального баланса [c.133]

В настоящем параграфе рассматривается кинетика максвеллизации в системе незаряженных частиц, принадлежащих двум встречным потокам. Иначе говоря, начальное состояние системы задается двумя 6-образными функциями распределения. Расчет максвеллизации в системе с указанным типом неравновесности представляет самостоятельный интерес. Физическим примером такого рода задач может служить процесс установления равновесия по поступательным степеням свободы молекул, протекающий за фронтом ударной волны. Кроме того, максвеллизация может влиять на характер химических реакций в низкотемпературной плазме. При температурах порядка 10 ° К скорость некоторых химических реакций может полностью определяться скоростью появления молекул с энергией, превышающей некоторое пороговое значение. Существенным является также то обстоятельство, что в плазмохимических реакциях реагенты приводятся в контакт при смешении потоков. К сожалению, пространственное рассмотрение максвеллизации в газовых системах в настоящее время провести не удается. Это, естественно, ограничивает область применимости результатов расчет ов. Однако можно проследить основные кинетические закономерности релаксационного процесса, а в некоторых случаях получить практические рекомендации. [c.200]

Как показывают данные экспериментальных исследований, гомогенный факел представляет собой типичное струйное течение, для расчета которого может быть широко использован аппарат аэродинамической теории турбулентного факела. В связи с последним уместно напомнить, что основополагающее в аэродинамической теории предположение о бесконечно большой скорости реакции не приводит при расчете турбулентного гомогенного факела к замкнутой системе уравнений. Действительно, при горении факела однородной смеси нельзя использовать обычное для диффузионного горения условие смешения потоков реагентов в стехиометрической пропорции, так как оно выполняется в данном случае тривиально во всех точках области, заполненной свежей смесью. Поэтому при анализе аэродинамики гомогенного факела необходимо использовать некоторые дополнительные условия, устанавливающие связь [c.143]

Уравнение (11.108) получено в предположении, что скорости потоков малы по сравнению со скоростью звука и равны г поэтому изменением давления при смешении потоков и вкладом кинетической энергии в энергетический баланс можно пренебречь. Набор кинетических констант реакций (11.94) (11.103) приведен в работах [22, 23. [c.603]

ПО реакции (аУ при смешении воздуха, содержащего хлористый алюминий, с воздухом, содержащим пар воды, при температурах 250, 300 и 450 °С. Смешение потоков производится с помощью форсунки такого же устройства, как и горелка, изображенная на рис. 6.13. По центральному каналу форсунки поступает воздух, содержащий хлористый алюминий, по наружному кольцевому каналу подается воздух, содержащий пар, и по среднему кольцевому каналу — сухой воздух (для предотвращения забивания форсунки). [c.251]

Аналогичные кривые, характеризующие влияние этих факторов на значение производной й51(1х и, следовательно, на величину 5, а также на дисперсность и численную концентрацию тумана, могут быть построены также и для других случаев образования пересыщенного пара (в результате смешения потоков, при химической реакции газов и др.). [c.267]

В аппарате идеального смешения проходит реакция А—>-В. Объем аппарата 100 л расход потока 100 л/мин. Концентрация А иа входе Сао=4 моль/л, на выходе Са=1,33 моль/л. Не меняя значения Сдо, расход уменьшили до 50 л/мин. При этом величина Сл упала до 1 моль/л. [c.143]

Уже при 850" С в камере смешения начинаются реакции окисления с образованием побочных продуктов (в потоке газов были, например, обнаружены значительные количества формальдегида). Поэтому время пребывания газов в камере должно быть сведено к минимуму в ряде опытов оно составляло 1,11 мсек. Для предотвращения преждевременного загорания газов в камере смешения в каждую трубку вблизи точки смешения метана и кислорода помещали небольшой предохранитель, соединенный с реле, с помощью которого при загорании смеси отключалась подача кислорода и начиналась подача азота. Однако это оказалось неудобным, так как для замены предохранителя нужно было останавливать установку. Оптимальным оказалось применение термопар, которые реагируют на повышение температуры стенок камеры и с помощью усилителя включают защитную систему. [c.207]

Таким образом, для определения —г а необходимо найти концентрации исходных реагентов и продуктов реакции в потоке на выходе из реактора,-а также концентрации реагентов Л и В на входе в реактор (после смешения потоков) [c.139]

В коагуляторах другого типа процесс начинается с первичного смешения сточных вод, реагентов и рециркулирующей хлопьевидной суспензии у дна установки. Смесь поднимается во вторичную зону смешения и реакции. Отсюда она поступает в зону осветления, в которой происходит осаждение взвесей из медленно движущейся хлопьевидной суспензии. Часть уплотненной суспензии сбрасывается недалеко от днища установки, а основная масса направляется обратно в первичную камеру смешения. Время прохождения потока через установку такого типа колеблется в пределах 1—4 ч (в зависимости от типа обрабатываемых сточных вод). Это время включает смешение, образование хлопьев и отстаивание. Если эти три процесса проводить на отдельных установках, они займут в общей сложности от 2,5 до 6,5 ч. [c.71]

Процесс проводится в установке (см. рис. 4.13). В реакторе идеального смешения протекает реакция А К.. Производительность по продукту К составляет 10 кмоль/ч. Константа скорости реакции равна 0,06 с . Степень превращения в реакторе составляет 0,8, объем реактора смешения - 0,2 м , концентрация вещества А в исходном потоке -0,4 кмоль/м . [c.137]

Для изучения турбулентного смешения потоков плазмы и реагента в [89] использованы метод быстрой химической реакции и метод физического процесса . При выборе химической [c.302]

Иа всех типов химических реакторов аппараты без смешения потока, или, как мы будем их называть, трубчатые реакторы, отличаются наибольшим разнооб-разпем. В реакторах идеального смешения содержимое реактора стараются сделать как можно более однородным при проектировании же трубчатых реакторов цель состоит в том, чтобы избежать перемешивания. В идеальном случае каждый элемент потока проводит в реакторе одно и то же время. Таким образом, процесс в трубчатом реакторе напоминает периодическую реакцию в замкнутом объеме, причем координата, отсчитываемая по направлению движения потока, выполняет функцию времени. Конечно, такое утверждение слишком упрощает картину, однако желательно пметь в виду указанное соответствие между двумя процессами. [c.253]

Как указывалось выше, характеристические времена ряда гомогенных хи п1ческнх реакций весьма малы. Напрпмер, для ионных реакций эти времена пмеют порядок 10 —10 с. Поэтому очевидно, что эффективность практической реализации таких реакций почти целиком зависит от физических условий, в которых осуществляются эти реакции п прежде всего от условий смешения реагентов. Расчеты сводятся к определению конструктивных параметров реактора,обеспечивающих полное смешение потоков реагентов за заданное время пли при данных объемных скоростях этих потоков при условии, что будет подведено плп отведено необходимое количество тепла. [c.106]

Приведем другой пример, когда реагируют нагретые газы, об- разуя продукты, также находящиеся в газовой фазе. Для выделения из газовой смеси целевых продуктов ее обычно охлаждают. Однако как часто случается, снижение температуры приводит к нежелательным изменениям равновесного состояния, в результате чего может наблюдаться полное исчезновение продуктов реакции. Для Предотвращения этого смесь газов обычно замораживают , т. е. подвергают очень быстрому охлаждению. Когда способ охлаждения заключается в смешении потока горячих газов с потоком холодного инертного газа, успех подобной операции целиком зависит от скорости перехода смеси из сегрегированного состояния в другое. , [c.317]

Фактически во всех реакторах в большей или меньшей степени идет перемешивание, снижаюшее движущую силу процесса и соответственно общую скорость его. Поэтому в формулы, соответствующие идеальным моделям перемешивания (см. гл. П1), нужно вносить поправки и включать в систему уравнений, описывающих процесс, краевые условия. Коэффициенты, учитывающие влияние перемешивания, находятся экспериментально. Наиболее существенно влияет на скорость процесса перемешивание по длине или высоте аппарата, а перемешивание в направлении, перпендикулярном потоку, влияет меньше. Если перемешивание сильно уменьшает движущую силу процесса, а для количественного учета его нет необходимых данных, аппараты рассчитывают по формулам, характеризующим полное смешение. Скорость реакции в жидкой [c.145]

Спецификой процесса является необходимость использования, по крайней мере на стадиях 1-7, высоковязких 10-15%-ных растворов каучуков (ХБК или БК) в органическом растворителе (ц порядка 350 Мпа-с и выше). Эффективность работы каждой стадии (в частности, стадий 2-6) зависит от эффективности массообмена, что в условиях использования высоковязких растворов является проблемой. Особенностью процесса синтеза ХБК является также применение газообразных веществ - молекулярного хлора в смеси с азотом (обычно в соотношении 1 6 - 1 5 объемн.), что определяет ситуацию, когда объем газообразной смеси практически в 6-7 раз и больше превышает объем высоковязкого раствора БК в органическом растворителе. Это требует особого внимания при создании оптимальных условий хлорирования БК в системе жидкость - газ, в первую очередь реализации в зоне реакции мелкопузырькового (пенного) режима при смешении потоков реагентов газ - вязкая жидкость. Необходимо исключить формирование в зоне реакции снарядного режима при движении [c.343]

Полимеризация изобутилена в иолиизобутилен осуществляется в растворе этилена. Реакционный аппарат полимеризации представляет металлический короб, в котором движется стальная лента транспортера шириной 0,6 м и длиной 9 м. На ленту поступает жидкий изобутилен в смеси с этиленом в соотношении 1 1 при температуре —90 или —100° С. Сюда же подается некоторое количество жидкого этилена, в котором растворен фтористый бор. При смешении потоков начинается полимеризация, которая заканчивается в течение нескольких секунд. Полиизобутилен выпадает из раствора и образует на ленте слой полимера толщиной 20—30 мм. Выделяющееся тепло реакции отводится за счет испарения жидкого этилена. По мере движения иолимера на ленте он дегазируется от этилена, затем поступает на измельчение и на упаковку. После завершения полимеризации еще на транспортере в иолиизобутилен вводится стабилизатор трег-бутилфенолсульфид. [c.171]

Нагрев исходного сырья и водорода до температуры реакции обычно осуществляется за счет теплообмена с продуктами реакции и дополнительно в печи. Теплообменники при высоких температурах и давлении работают в крайне напря йенных условиях. Недостатки в выборе стали или ее термической обработке приводят к растрескиванию трубок и смешению потоков сырья и продуктов. При конструировании теплообменников необходимо учитывать особенности движения двухфазных потоков, С1аонных к расслаиванию. [c.76]

Кинетика конверсии UFe в (Н-ОН)-плазме и образования (U-F-0-H)-плазмы. Поток (и-Г-О-Н)-плазмы генерировали смешением потока гексафторида урана с потоком водяной плазмы, получаемой электродуговым разрядом в перегретом водяном паре. При этом, как показано выше, в получившейся смеси протекают свыше 20 гомо-фазных и гетерофазных химических реакций и фазовых переходов, заканчиваюгцихся на выходе из реактора процессами конгруэнтной или инконгруэнтной конденсации. Согласно данным термодинамических расчетов при температурах выше 3000 К фториды урана диссоциируют таким образом, что валентность урана уменьшается от 6 до 4 одновременно протекают разнообразные реакции конверсии фторидов и оксифторидов урана. Тем не менее соответствуюгцие оценки показывают, что все химические и фазовые преврагцения в (U-F-0-Н)-нлазме лимитируются названными выше прямыми химическими реакциями и процессами конденсации состав выгружаемых из реактора продуктов сильно зависит также от рекомбинации, которая с тем или иным выходом неизбежна, поскольку все гетерофазные реакции рекомбинации сопровождаются экзотермическими эффектами. Механизм конверсии UFe в (Н-ОН)-нлазме описывается следующими уравнениями химических реакций и фазовых переходов (см. (11.3), [c.557]

Возбуждение старой связи в реакции атомов О с N02 можно обнаружить по излучению в инфракрасной области. В работе [58] проводились измерения излучения N0 (переходы Ау = = 1 с неразрешенной вращательной структурой, монохроматиза-ция излучения осуществлялась интерференционными фильтрами), возникающего при смешении потока атомов О (преимущественно в состоянии Р) с N0 или N02 в результате реакций [c.156]

В плазме иогут нагреваться оба реагента или один из реагентов (например, кислородсодержащий газ) объединяется с плазменным потоком, а другой (например, хлорид алюминия) после предварительного подогрева (или без него) с помощью дополнительного потока транспортирующего газа смешивается с основным потоком 322,323 дком способе можно выбрать любую нужную температуру для на грева хлорида, а энергию плазмы расходовать на нагрев окислителя. Оба реагента могут быть предварительно нагреты до одинаковой температуры и поданы в реакционную зону под углом 25-160° друг к другу , что позволит добиться оптимального смешения потоков реагентов и значительно уменьшить время смешения по сравнению со временем реакции Оптимальная схема подачи компонентов в зону реакции пока не создана. [c.71]

В плазие могут нагреваться оба реагента или один из реагентов (например, кислородсодержащий газ) объединяется с плазменным потоком, а другой (например, хлорид алюминия) после предварительного подогрева (или без него) с помощью дополнительного потока транспортирующего газа смешивается с основным потоком 322,323 такоц способе можно выбрать любую нужную температуру для нагрева хлорида, а энергию плазмы расходовать на нагрев окислителя. Оба реагента могут быть предварительно нагреты до одинаковой температуры и поданы в реакционную зону под углом 25-160° друг к другу ,что позволит добиться оптимального смешения потоков реагентов и значительно уменьшить время смешения по сравнению со временем реакции. Оптимальная схема подачи компонентов в зону реакции пока не создана. Помимо хлорида алюминия и окислителя, предлагается пропускать через реакционную зону хлор, нагретый при прохождении через плазму 325, Мелкодисперсные порошки окиси алюминия можно получить окислением в плазме алюминиевого порошка [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология