Режимы идеального смешения

При выборе температуры окисления необходимо учитывать также возможность ее влияния на свойства битума. Применительно к окислению в колонне это влияние нуждается в изучении, поскольку обобщающих рекомендаций нет. Здесь, как и в случае окисления в кубе периодического действия, существует опасность ухудшения качества продукции при повышении температуры окисления. Р. Б. Гун [2], ссылаясь на литературные данные, указывает на ухудшение теплостойкости битумов, полученных при повышенных температурах окисления в колонне непрерывного действия. Однако фактически эти данные получены для процесса периодического окисления [60], и их непосредственный перенос на непрерывный процесс неправомерен, поскольку режим работы аппаратов периодического и непрерывного действия различен. Если колонна работает в режиме, близком к режиму идеального смешения, и время пребывания [c.62]

В режиме идеального смешения концентрации реагентов постоянны по всему объему аппарата. Непрерывный переход от резина идеального вытеснения к режиму идеального смешения можво проследить в рамках диффузионной модели, решая уравнение (VI.14) или (VI.15) с граничными условиями (VI.27) и оценивая изменение степени превраш ения и статистических характеристик распределения при уменьшении числа Пекле. Режиму идеального вытеснения соответствует предельный случай Ре оо, а режиму идеального смешения — Ре 0. Все промежуточные режимы иногда определяют как режимы неполного смешения. Согласно сказанному выше, диффузионная модель далеко не всегда пригодна для описания работы реакторов в режиме неполного смешения. При расчет трубчатых реакторов х)на оказывается справедливой только ври больших числах Пекле, когда гидродинамический режим реактора приближается к режиму идеального вытеснения при этом расчет реактора в приближении идеального вытеснения обеспечивает обычно достаточную для технологических целей точность результатов, и влияние продольного перемешивания потока может быть учтено как малая поправка. При расчете реакторов малой протяженности, где продольное перемешивание особенно заметно и могут наблюдаться сильно размазанные функции распределения, необходимо уже учитывать реальную физическую картину процессов переноса вещества, так как диффузионная модель в этих условиях не применима. [c.213]

Материальный и тепловой балансы. В режиме идеального смешения температуры и концентрации реагентов одинаковы по всему объему реактора такой же состав и температуру имеет и поток, выходящий из реактора. Состав исходной смеси, которая подается в реактор, будет конечно, другим, так что у входа в реактор идеального смешения все переменные изменяются скачкообразно. Уравнения материального баланса реактора идеального смешения, работающего в стационарном режиме, легко получить, приравнивая разность между количеством -го вещества, входящим и выходящим из реактора в единицу времени, скорости изменения количества данного вещества в результате химических реакций [c.275]

В этом разделе рассмотрим вопрос об устойчивости стационарных режимов реакторов идеального смешения — простейшей из систем, исследуемых в теории химических реакторов. Б режиме идеального смешения (см. раздел УП.З) значения всех переменных одинаковы по всему объему реактора. В соответствии с этим стационарный режим реакторов данного типа описывается алгебраическими, а нестационарный — обыкновенными дифференциальными уравнениями. Такие системы принято называть системами с сосредоточенными пара- [c.324]

При малой доле рецикла (Я -> 0) гидродинамическая обстановка в аппарате будет приближаться к режиму идеального вытеснения, при большом рецикле (Л оо) - к режиму идеального смешения [c.297]

По другим представлениям, неидеальный поток можно считать состоящим из последовательно и параллельно соединенных участков с разными режимами движения жидкости смешанные модели). Ряд моделей оказывается полезнее для объяснения отклонений характеристик потока в трубчатых реакторах или в стационарных слоях зернистого материала от режима идеального вытеснения, в то время как другие модели позволяют удовлетворительно описать отклонения характеристик аппаратов с мешалками от режима идеального смешения. [c.257]

На рис. 1Х-34—1Х-36 представлен ряд простых смешанных моделей и соответствующие им кривые реакций системы на возмущение по подаче трассёра В этих моделях через Ур и обозначены соответственно объемы зон с режимами идеального смешения, идеального вытеснения и застоя. Таким образом, объем исследуемого сосуда составляет [c.284]

Считать, что эффективные коэффициенты диффузии в слое бесконечно велики или равны нулю, чтобы поток в фазах универсальной модели можно было рассматривать в режиме идеального смешения или в режиме идеального вытеснения. [c.293]

Примечания 1. Для моделей М2 и М5 поток в плотной фазе можно рассматривать в режиме идеального смешения 01 = оо), для остальных моделей в обеих фазах — в режиме идеального вытеснения (Л, = = 0). 2 Объемы V, твердого вещества в плотной фазе всегда фиксированы, а сама плотная фаза всегда находится в состоянии, соответствующем началу псевдоожижения. 3. Величина х — скорость радиального потока. 4. Величина т — доля плотной фазы в потоке легкой фазы . 5. Величины V = V, + V, х о=о, 4-Оа не являются параметрами моделей. [c.293]

Твердое вещество находится в состоянии идеального смешения. Псевдоожиженный слой является лучшим примером реакторов с идеальным смешением твердой фазы (рис. ХИ-13, д). Характеристики газового потока в аппаратах такого типа трудно поддаются определению. Поэтому считают, что режим движения газа в реакторах с псевдоожижением находится в промежуточной области между режимом идеального смешения и режимом идеального вытеснения. Вследствие большой эффективной теплопроводности псевдоожиженного слоя процессы в этих аппаратах обычно принимают изотермическими. [c.347]

Твердое вещество состоит из частиц равных и неизменяющихся размеров и находится в режиме идеального смешения состав газа одинаков по всему объему реактора. Рассмотрим реактор (рис. ХП-13, д), в который твердая фаза и газ входят постоянными потоками. Допуская, что состав газа одинаков во всем объеме аппа- [c.351]

Твердое вещество в псевдоожиженном слое ведет себя аналогично потоку, находящемуся в режиме идеального смешения. Следовательно, если принять в качестве лимитирующей стадии химическую реакцию, то из уравнения (XII,39) при т/т = 20/60 = 1/3 имеем [c.355]

Исходное вещество представляет собой смесь частиц с различными, но постоянными размерами твердая фаза находится в режиме идеального смешения состав газа во всем объеме реактора одинаков. [c.355]

Система типа смеситель—сепаратор (в обеих.фазах поток находится в режиме идеального смешения) [c.397]

Гидродинамический режим в реакторе близок к режиму идеального смешения, т. е. градиент концентрации и температуры в реакторе равен нулю. [c.206]

В термодинамическом отношении работа реакторов может протекать в изотермических условиях, т.е. когда в любой части аппарата температура одинакова. Такие условия обеспечиваются в реакторах, работающих в режимах, близких к режиму идеального смешения. В зависимости от знака теплового эффекта реакции при изотермическом режиме обеспечивается равномерный подвод или отвод тепла. [c.622]

При заданных начальной и конечной концентрациях фаз средняя движущая сила становится минимальной в режиме идеального смешения, при котором, как указывалось (см. стр. 120), мгновенно выравниваются концентрации в каждой фазе по высоте аппарата. [c.419]

Таким образом, достижение устойчивого установившегося режима эксплуатации реактора с фракционной рециркуляцией имеет большое преимущество для повышения оптимальных показателей процесса. Вопрос об устойчивости установившегося режима реактора с фракционной рециркуляцией ставится впервые и, как видно, может иметь большое практическое значение. Эффективность фракционной рециркуляции здесь была выявлена на частном примере. Желательно в последующем дать общее решение этого вопроса. Однако совершенно очевидно, что использование фракционной рециркуляции с варьированием как степенью превращения компонентов сырья, так и составом рециркулята во многих случаях приведет к аналогичному результату. Здесь мы подходим к проблеме с точки зрения увеличения производительности аппарата, не принимая во внимание других аспектов вопроса, когда может оказаться, что смешение крайне необходимо и удобно по чисто технологическим соображениям. Мы говорим о смешении потому, что реактор идеального вытеснения с суммарной рециркуляцией — это своего рода смесительный аппарат, режим работы которого с повышением степени рециркуляции (доли возвращаемой части потока от общей массы) все больше приближается к режиму работы реактора идеального смешения, и при Кл = с теоретически реактор работает в режиме идеального смешения. [c.217]

Измерения проводят в испытательных установках, обеспечивающих режимы идеального смешения или вытеснения. [c.28]

Процесс в режиме идеального смешения представим уравнениями [c.28]

Режимы идеального смешения периодический и идеального вытеснения [c.162]

Процессы в реакторах, работающих в режимах идеального смешения периодическом (ИС-п) и идеального вытеснения (ИВ), описываются уравнениями [c.162]

Интерпретация решения (4.96) уравнений математической модели (4.93) на процессы в режимах идеального смешения и вытеснения следующая. [c.164]

Практические выводы полученных зависимостей следующие. Максимальный выход промежуточного компонента К наблюдается при определенном значении т, равном (длина реактора в режиме идеального смешения или время проведения периодического процесса). Уменьшение т дает возможность увеличить селективность процесса по промежуточному соединению, уменьшая общее превращение. Увеличение т приведет к уменьшению и селективности, и выхода промежуточного продукта. Если же нужный продукт - конечный (8), то следует добиваться как можно большей степени общего превращения. Увеличение температуры целесообразно, если Е,> Е2 -в этом случае возрастет и интенсивность, и выход К, и селективность по К. [c.174]

Сопоставление непрерывных процессов в режимах идеального смешения и вытеснения [c.177]

Проведем сравнение по интенсивности режима, которая будет больше в том случае, где для достижения одинаковой степени превращения при прочих равных условиях (Кр, Ср, 7) потребуется меньший объем реактора. На рис. 4.46 в одном масштабе приведены зависимости С(т) для режимов ИС-н и ИВ при протекании реакции первого порядка. Из графика видно, что условное время, необходимое для достижения одинаковой степени превращения, или одинаковой конечной концентрации С , в режиме идеального вытеснения меньше времени в режиме идеального смешения т ,, т.е. Соответственно, также будут соотноситься и объемы реакторов Ур < Ур т.е. процесс протекает интенсивнее в режиме ИВ. [c.177]

Можно увидеть, что при х < 0,1 интенсивность процесса в режимах идеального смешения и вытеснения примерно одинакова (разница менее 5%). С увеличением х различие резко возрастает при х = 0,9 режим ИВ интенсивнее режима ИС почти в 4 раза и более чем в 20 раз при X = 0,99. Соответственно будут различаться и объемы реакторов. [c.179]

Проточный реактор идеального смешения удобен для процессов с медленным ходом реакции, когда необходимое для превращения время составляет минуты или десятки минут. В этом случае в емкости с перемешиванием можно обеспечить необходимое достаточно большое X. Для реализации такого длительного превращения реактор ИВ должен будет представлять собой длинную узкую трубу, что приведет к большому гидравлическому сопротивлению. С другой стороны, процесс в режиме ИС менее интенсивен, чем в режиме ИВ, и требуемый объем реактора может оказаться очень большим. Компромиссом является последовательность (каскад) реакторов в режиме идеального смешения, рассмотренная далее, в разделе 5.7.1. [c.179]

Учет неидеальности потока в реакторе начинается с изучения поля скоростей потока в объеме реактора, которое проводят с привлечением методов механики сплошных сред. Зная структуру потока, можно построить математическую модель процесса в таком потоке. Конечно, она будет сложнее рассмотренных выше моделей. Можно ожидать, что в большинстве случаев результаты расчета реактора с неидеальным потоком будут находиться в области, между двумя крайними режимами -идеального смешения и вытеснения. Наверно, более рациональным будет не столько учет неидеальности потока, а разработка конструктивных решений реакторов, обеспечивающих режимы, близкие к идеальным. [c.183]

Почему производительность реактора в режиме идеального вытеснения больше, чем в режиме идеального смешения, при протекании простых реакций [c.184]

Назовите причины отклонения режимов в промышленных реакторах от режимов идеального смешения и вытеснения. [c.184]

Четыре рассматриваемых типа реакторов связаны между собой как в физическом, так и в математическом отношении. Реактор с принудительным перемешиванием, или реактор идеального смешения, отличается от трубчатого реактора как по конструкции, так и по описывающим его уравнениям однако трубчатый реактор с достаточно интенсивным продольным перемешиванием потока приближается к режиму идеального смешения. Периодический реактор представляет собой реактор идеального смешения, в котором существует проток реагентов, но описывается он теми же уравнениями, что и простейшая модель трубчатого реактора. Термин адиабатический относится скорее к режиму реактора, чем к его конструкции, так как и реактор идеального смешения, и трубчатый, и периодический реактор могут быть адиабатическими. При исследовании различных типов реакторов нельзя в равной мере дать характеристику каждого реактора — частично из-за того, что различные вопросы изучены неодинаково полно, а частично из-за того, что некоторые проблемы трудно изложить на том доступном уровне, которого мы собираемся придерживаться в этой книге. Например, нестационарные уравнения для реактора идеального смешения являются обыкновенными дифференциальными уравнениями, и мы можем провести их анализ достаточно полно. Стационарный режим трубчатого реактора уже описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями, а для описания его поведения в нестационарном режиме требуются дифференциальные уравнения в частных производных, анализ которых представляет весьма трудную задачу. Там, где это возможно, мы стараемся представить результаты более глубокого лнализа сложных задач в виде качественных описани11 и графиков, [c.10]

Х-22. Из рис. 1Х-45 видно, что если модель включает последовательно соединенные области с режимом идеального вытеснения и режиМой идеального смешения, Тб (1/е)-я часть жидкости, поступающей в систему, характеризуется временем пребывания, большим чемА, независимо от соотношения объемов областей с различными режимами течения. Показать это аналитически. [c.299]

Сопоставляя полученные уравнения с уравнениями (XI 1,45) и (XII,47), можно отметить, что они являются просто видоизменениями последних с отнесением среднего времени пребывания к частицам определенных размеров. Этим и отличается средняя степень превращения в псевдоожиженном слое с уносом вещества от степени превращения в обычном реакторе, где твердаяч фаза находится в режиме идеального смешения и для которого г (R ) = х = onst. Для слоя, состоящего из частиц одинаковых размером, т Rd = т = = onst, поэтому указанные уравнения превращаются в уравнения (XII,37), (XII,39) и (XII,40). [c.360]

Допустим, что в режиме идеального вытеснения (рис. V11-19) изменение температуры более холодного теплоносителя вдоль поверхности теплообмена происходит по кривой от 2н ДО 2к1 температура более горячего теплоносителя — onst (например, при обогреве насыщенным водяным паром). В другом предельном случае — режиме идеального смешения — температура более холодного теплоносителя вдоль поверхности теплообмена постоянна и равна его конечной температуре = onst. [c.303]

В многокамерном адсорбере с кипящим слоем (рис. XIV-9) газ последовательно проходит через перфюрированные тарелки (газораспределительные решетки) 1, имеющие переточные трубы 2, по которым твердые частицы адсорбента стекают со ступени на ступень, противотоком к потоку газа. При псевдоожиженном адсорбенте на каждой ступени взаимодействие фаз приближается к режиму идеального смешения, в то время как для аппарата в целом это взаимодействие близко к режиму идеального вытеснения. В таких условиях газ более равномерно распределяется по площади поперечного сечения аппарата, сводится к минимуму проскок газа без взаимодействия с адсорбентом и увеличивается время взаимодействия фаз. В результате достигается более равномерная и полная отработка зерен адсорбента. [c.577]

БЕЗГРАДИЕНТНЫЙ РЕАКТОР, лаб. прибор для измерения скоростей хим. р-ций проточный реактор, в к-ром концентрации реагентов и т-ра одинаковы по всему реакц. пространству, благодаря чему скорость р-ции определяется нанб. просто. Условия в Б. р. называют режимом идеального смешения. [c.245]