Реактор нестационарный, периодического действия

Таким образом, изучаемая система не имеет стационарных состояний исследуемый реактор периодического действия, как и все подобные реакторы, работает в нестационарном режиме. Поэтому для реакторов периодического действия вопрос об устойчивости стационарных состояний не имеет смысла, но может возникнуть вопрос об устойчивости того или иного нестационарного режима. Этот вопрос рассматривается в главе V. [c.73]

Технологические процессы нагрева (охлаждения) твердых тел могут сопровождаться выделением теплоты в каждой внутренней точке тела. Так, в реакторе периодического действия может происходить процесс разогрева слоя катализатора за счет теплоты химического превращения. При непрерывном процессе нестационарно прогревается каждое отдельное зерно катализатора вследствие выделения теплоты химической реакции, протекающей внутри частицы катализатора. [c.43]

Если из экспериментов, проведенных на реакторе периодического действия, известна зависимость сэ(т), то графическим дифференцированием можно приближенно найти с (т) и определить коэффициент нестационарности [c.275]

Пример V-1. Математическое описание нестационарного режима периодически действующего реактора идеального смешения представляется системой уравнений [c.207]

Реакторы периодического и непрерывного действия. Реакторы периодического действия работают при нестационарном технологическом режиме. При этом независимо от степени перемешивания реагирующих масс изменяются во времени не только концентрации реагентов, но и температура, давление, а соответственно и константа скорости процесса. Если периодический реактор работает в режиме полного смешения, то время, необходимое для достижения заданной степени превращения, рассчитывается по характеристическому уравнению (П1.57), которое совпадает с ха-, рактеристическим уравнением реактора идеального вытеснения (П1.18). Следовательно, если были бы возможны одинаковые условия проведения процесса в реакторах периодического действия и идеального вытеснения, то их объемы были бы равны между собой. Однако условия протекания процессов в промышленных проточных реакторах, как правило, лучше, чем в периодических. [c.96]

Реактор периодического действия с мешалкой. Так как в реакторе периодического действия с мешалкой порошковый катализ.а-гор диспергирован в реагенте до пастообразного состояния, то при отборе смеси на анализ необходимо предусмотреть такую систему, которая обеспечивала бы быстрое охлаждение пробы (для предотвращения продолжения реакции) и отделение катализатора от реагента. При достаточной степени перемешивания в этом аппарате легко достигнуть условия изотермичности. Необходимо обеспечить точное измерение времени пребывания и времени контакта (при условии, что реакционная смесь быстро охлаждается в конце эксперимента). Нестационарность режима работы реактора затрудняет получение точных кинетических данных. Такой реактор очень прост по конструкции и недорог. [c.377]

Реактор идеального смешения периодического действия (РИС-п). Реакторы этого типа состоят из резервуара и смесительного устройства, где компоненты смеси могут хорошо перемешиваться и реагировать между собой в течение определенного периода времени. Очевидно, что протекающий в нем процесс - нестационарный, и уравнение материального баланса имеет вид [c.79]

Обыкновенные дифференциальные уравнения обычно используют для математического описания нестационарных режимов (динамики) объектов с сосредоточенными параметрами, а также стационарных режимов объектов с распределенными параметрами, в которых значения параметров зависят только от одной пространственной координаты. В первом случае в качестве независимой переменной в дифференциальных уравнениях применяют время, во втором — пространственную координату. Здесь следует отметить общность и даже тождественность математических описаний, которая иногда свойственна математическим моделям неодинаковых по аппаратурному оформлению объектов. Речь идет о нестационарных моделях периодически действующих реакторов идеального смешения и стационарных моделях реакторов идеального вытеснения. Тождественность математического описания при этом позволяет сделать заключение о тождественности оптимальных решений, хотя практическая реализация оптимальных условий в обоих случаях может быть существенно различной. [c.50]

Подставляя соотношение (15.55) в уравнение (15.53), получим обыкновенное дифференциальное уравнение, описывающее изменение состава в ходе обратимой реакции в нестационарном режиме в химическом реакторе периодического действия [c.536]

На практике встречаются такие процессы, для которых при стационарных условиях подачи сырья и в условиях стабилизации управляемых параметров макрокинетика определяется не только концентрацией реагентов, но и временем, которое они провели в зоне реакции. Сюда относятся некоторые биохимические реакции с изменением свойств реагентов в зависимости от возраста [12]. Эти процессы будем называть процессами с нестационарной кинетикой. Знание характера нестационарной зависимости позволяет оценить ее влияние на технологические и конструктивные параметры и несет существенную информацию для составления математического описания процессов и рещения вопросов оптимизации [13]. Нестационарность процессов учитывается путем введения в кинетическое уравнение переменного зо времени коэффициента неста-ционарности реакции, который определяется по результатам экспериментов, поставленных в реакторах идеального перемешивания периодического или непрерывного действия. Предполагается, что предварительными исследованиями установлено существование для рассматриваемого процесса математического описания вида [c.275]

Для реактора периодического действия (нестационарный режим во времени) ш-<ЗСд/<ЗЯ = 0 уравнение материального баланса имеет вид [c.81]

Выше были рассмотрены стационарные процессы конвективного теплообмена, осуществляемые в аппаратах непрерывного действия между потоками жидкостей (газов), омывающими с постоянной скоростью разделяющую их теплопроводную стенку. В химической технологии, нередко встречаются, однако, н е-стационарные процессы теплообмена, характерные для периодически действующих аппаратов различного назначения (нагревание или охлаждение неподвижных масс жидкостей, кристаллизации из растворов и расплавов, химические реакторы и др.). Особенностью этих нестационарных процессов является непрерывное изменение температур обоих теплоносителей или одного из них во времени. [c.366]

Обыкновенные дифференциальные уравнения обычно используют для математического описания нестационарных режимов объектов с сосредоточенными параметрами (например, для описания динамики реактора полного смешения), а также стационарных режимов объектов с распределенными параметрами по одной пространственной координате. В первом случае независимой переменной является время, а во втором - пространственная координата. Следует отметить общность и даже тождественность математических описаний, которая иногда свойственна математическим моделям различных объектов. Речь идет о нестационарных моделях периодически действующих аппаратов полного смешения и стационарных моделях аппаратов идеального вытеснения. В первом случае имеем (для реак-к [c.16]

Реакторы периодического действия (гомогенные нестационарные реакторы). В реактор, состоящий из сосуда с мешалкой, загружают все реагенты. Интенсивное перемешивание обеспечивает одинаковую концентрацию во всем объеме в любой момент времени. Процесс ведут до достижения равновесия или желаемой степени превращения (см. ниже). Время пребывания компонентов в зоне реакции определяется интервалом между моментами загрузки и выгрузки аппарата. Такие аппараты, применяемые при реакциях в жидкой среде, работают в режиме идеального полного) смешения. [c.16]

Пример 11-1. В реакторе периодического действия идет реакция первого порядка в жидкой среде при интенсивном перемешивании предварительно загруженных в аппарат компонентов. Концентрации исходных материалов и продуктов реакции в каждой точке реакционного объема в данный момент времени одинаковы, меняясь во времени убывая в сырье и возрастая в продуктах реакции. Гомогенная реакция нестационарна во времени. Объемы реактора и загруженной массы одинаковы (Уд Концентрация реагирующего компонента в начале процесса Со = 1000 люль-л" . Длительность реакции 2 мин. Путем отбора проб через определенные промежутки времени найдены концентрации с< этого компонента. Результаты замеров даны в табл. 2 (колонки 1 и 2). [c.33]

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]

Характерными чертами этих реакторов являются простота конструкции и обслуживания, а также высокая производительность в сочетании с выдачей продукции постоянного качества. В лабораторных условиях метод проведения реакций в потоке особенно пригоден для изучения кинетики быстрых реакций. Степень превращения определяют после установления стационарного режима в опытном аппарате, применяя различные физические методы, не нарушая при этом течения реакции. Измерение параметров при стационарном режиме в непрерывнодействующих реакторах удается выполнить с более высокой степенью точности, чем при нестационарном режиме в реакторах периодического действия. Степень превращения можно варьировать изменением скорости подачи и длины пути ингредиентов в реакторе. [c.140]

Пример 11-1. В реакторе периодического действия идет реакция первого порядка в жидкой среде при интенсивном перемешивании предварительно загруженных в аппарат компонентов. Концентрации исходных материалов и продуктов реакции в каждой точке реакционного объема в данный момент времени одинаковы, меняясь во времени, убывая в сырье и возрастая в продуктах реакции. Гомогенная реакция нестационарна во времени. Объемы реактора и за- [c.30]

Следует различать две задачи подбора констант в первом случае у нас имеются кривые (либо отдельные участки кривых) зависимости концентраций ключевых веществ и температуры (если реактор не изотермический) по длине реактора (либо по времени для нестационарного реактора периодического действия) и во втором случае у нас нет таких кривых, а имеются лищь отдельные экспериментальные точки, снятые при различных начальных условиях и режимных параметрах. Первый случай гораздо более предпочтителен. Действительно, система уравнений (VIII. 30) должна выполняться для любых z=Zj. Тогда, проведя дифференцирование экспериментальных данных и подставляя в (VIII. 30) значения соответствующих концентраций и производных, получим [c.373]

Это периодически действующие аппараты с мешалкой, в которых реакция начинается после загрузки реакционной смеси. В таких аппаратах реакция идет во всем объеме от начала и до конца, и можно считать, что каждая частица находится в зоне реакции одно и то же время. С течением времени концентрация реагирующего компонента уменьшается в исходной смеси и возрастает в продуктах реакции, оставаясь в каяадый данный момент одинаковой во всем объеме. Такие аппараты применяются при реакциях в жидкой среде. Их можно назвать реакторами, работающими гомогенно и нестационарно во времени. [c.194]