Каскад реакторов идеального смешения время пребывания

ВРЕМЯ ПРЕБЫВАНИЯ КОМПОНЕНТОВ В ЗОНЕ РЕАКЦИИ И СТЕПЕНЬ ПРЕВРАЩЕНИЯ ДЛЯ ОДИНОЧНОГО АППАРАТА И КАСКАДА РЕАКТОРОВ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ [c.50]

В каскаде из трех реакторов идеального смешения, соединенных последовательно (рис. 4.6), проводится жидкофазный процесс, описываемый простой необратимой реакцией первого порядка А 2К с константой скорости к = 0,4 мин . Время пребывания реакционной смеси в каждом реакторе равно 5 мин. [c.120]

Таким образом найдено, что в изотермическом каскаде реакторов идеального смешения оптимальное распределение, времени пребывания по всем аппаратам будет в том случае, если объемы всех реакторов равны между собой (одинаковое время пребывания т во всех аппаратах). При этом время пребывания реагентов в каждом реакторе п (i = , . .., N), при котором достигается заданная степень превращения исходного реагента А, т. е. определенная величина отношения я(0)/ (ЛЛ рассчитывается по формуле (VI, 90). Общее время пребывания реагентов в каскаде характеризуется величиной /лг (VI, 86), рассматривав мой для заданного значения л ( ) как функция величины (°). [c.290]

Пример VI-5. В каскаде реакторов идеального смешения в изотермических условиях протекает простая необратимая реакция второго порядка. А— Р, причем температура реакционной массы во всех аппаратах одинакова. При условии минимальности общего времени пребывания реакционной-массы в системе требуется определить среднее время пребывания смеси в-каждом аппарате. [c.221]

Те же процессы протекают в каскаде реакторов идеального смешения (рис. 1Х-1,б). Суммарное время пребывания 0 = 20 мин. [c.194]

Принцип перехода к каскаду основан на использовании графиков концентрации — время и кривых распределения времени пребывания в каскаде реакторов идеального смешения. Этот принцип пере- [c.432]

Рассчитаем изменение доли неразложившегося компонента в каскаде из 4-х реакторов идеального смешения при разделении зон разложения апатита раствором фосфорной кислоты, содержащим монокальцийфосфат (первые три реактора), и кристаллизации сульфата кальция при введении в раствор серной кислоты (4-й реактор). Среднее время пребывания реакционной суспензии в каждом реакторе 900 с. Время полного растворения 6120 с. Следовательно, значение % для одного реактора составляет 900 6120 = 0,147, а для четырех реакторов достигает 0,588, т. е. не обеспечено время, необходимое для полного разложения. [c.205]

В дальнейшем остановимся на расчете реакторов, основной размер которых определяет время пребывания реагирующих веществ в рабочей зоне аппарата при этом будут рассмотрены реакторы идеального смешения периодического и непрерывного действия, каскад реакторов идеального смешения, реакторы идеального вытеснения и реакторы промежуточного типа. [c.458]

Рассмотрим с этой точки зрения продукт на выходе из каскада реакторов. Он содержит большое число частиц с различным временем пребывания. Разделим эти частицы на ряд классов, содержащих одинаковое (достаточно большое) количество частиц. Сделаем это деление так, чтобы каждый класс состоял из частиц с одним и тем же безразмерным временем пребывания. Вероятность того, что время пребывания частицы в каскаде реакторов идеального смешения заключено между X я X X, одинакова для всех частиц и не зависит от их начального состояния. Поэтому можно не сомневаться, что каждый класс представляет собой совокупность частиц, которая ничем не выделяется из всей массы полидисперсного продукта, т. е. обладает всеми свойствами представительной выборки. В частности, начальный гранулометрический состав и кинетическая функция любой такой совокупности совпадают с. гранулометрическим составом и кинетической функцией всего исходного продукта. [c.129]

Те же процессы протекают в каскаде реактора идеального смешения (рис. 1Х-1, б). Суммарное время пребывания 2 = 20 мин. [c.227]

Принцип перехода к каскаду основан на использовании графиков концентрация — время и кривых распределения времени пребывания в каскаде реакторов идеального смешения. Этот принцип перехода осуществляется в следующей последовательности, иллюстрируемой на конкретном примере . [c.334]

Пример VI-1. В каскаде N реакторов идеального смешения проводится реакция А-+-Р, имеющая первый порядок по исходному веществу А. Определить минимальное время пребывания т.(я> реагентов в каскаде и распределение этого времени по всем реакторам т (i = 1,. .., N), необходимое для достижения заданной степени превращения вещества А в каскаде. Температура во всех, реакторах принимается одинаковой. [c.287]

Ранее отмечалось, что трубчатые реакторы можно в известной мере уподобить каскаду аппаратов идеального смешения. Поэтому все изложенное выше относительно температурного режима справедливо также и для реакторов смешения. В аппаратах этого типа для разных ступеней характерен ряд оптимальных температур. Задача в данном случае усложняется тем, что оптимизации подлежит еще одна группа переменных — относительные объемы отдельных реакторов или время пребывания. [c.222]

При идеальном перемешивании жидкости предполагается, что вся индикаторная метка мгновенно распределится во всем объеме реактора и в дальнейшем индикатор будет вымываться из реактора (изменение концентрации индикатора на выходе показано кривой 3 на рис. 32). Промежуточный режим движения жидкости между идеальным вытеснением и идеальным смешением будет характеризоваться кривой отклика 2 (см. рис. 32), соответствующей диффузионной модели потока или аппроксимирующей ее модели каскада реакторов идеального перемешивания. Действительное время пребывания жидкости в сооружении (см, рис. 32) определяется в этом случае как время, соответствующее центру тяжести площади, которая ограничена кривой и осью абсцисс и находится по выражению [c.239]

Соотношение между площадями прямоугольников, представляющих реакторы идеального смешения, можно использовать двумя способами. Для медленных реакций компоненты должны вводиться в первый реактор по ходу каскада в этом случае относительные площади прямоугольников выражают относительные объемы реакторов или времена пребывания, соответствующие оптимальным выходам. Для быстрых реакций один компонент необходимо вводить в первый реактор по ходу каскада из реакторов одинакового объема в данном случае относительные площади прямоугольников выражают долю исходного реагента, который должен вводиться в каждый реактор. [c.189]

Нетрудно заметить, что производительность снижается из-за полного или частичного перемешивания реакционной массы, приводящего к выравниванию концентраций и скоростей по объему. В реальных реакторах вытеснения частичное выравнивание концентраций и скоростей по длине аппарата происходит в результате диффузии и конвекции. В этом отношении особенно нежелательна диффузия по оси потока, так называемое продольное (или обратное) перемешивание, ведущее к более пологой кривой концентраций и снижению средней скорости и удельной производительности (рис. 72, кривая 4). Все это наглядно проявляется на кривых распределения времени пребывания, которые можно получить, вводя метку (индикатор) в подаваемую в реактор смесь. Для реактора идеального вытеснения все элементы реакционной массы находятся в аппарате одинаковое время, что выражается прямой, уходящей в бесконечность (рис. 73, прямая 1). В реакторе полного смешения значительная часть жидкости покидает аппарат сразу, а остальное количество задерживается очень долго (кривая 2). В каскаде реакторов полного смешения и реальных аппаратах вытеснения наблюдается промежуточный вид кривой распределения— с более или менее размытым максимумом (кривая 3). [c.315]

Можно провести расчет трубчатого реактора на основе каскада реакторов смешения, если подробно исследованы оба пограничных случая реактора полного (идеального) вытеснения и непрерывнодействующего реактора смешения. Все частицы реагента, поступившие в трубчатый реактор полного вытеснения (рис. 11-4), имеют одинаковое время пребывания (движутся сплошным потоком), и, следовательно, не появляется никаких изменений скорости в радиальном направлении и не возникает диффузия в продольном направлении -v 0). [c.207]

Приведенные примеры численно подтверждают, что в непрерывно работающем каскаде реакторов идеального смешения только при большом их числе достигаетсй приближение степени превращения V к эффекту работы периодическим способом. Пример 1У-2 дает и = = 0,925 при п = 10 и = 0,95 (без учета вспомогательного времени). В примере 1У-3 в непрерывном процессе V = 0,95 при и = 10 и сравнивается с 17= 0,95 при учете времени на вспомогательные операции. Из примера 1У-4 следует, что достижение в каскаде той же степени превращения, как в периодическом аппарате ( пер. == 0>95), требует значительно большего суммарного объема реакторов, особенно при малом их числе п (6,3 при га = 1 и 1,07 Уд при га = 20). Однако с увеличением числа реакторов уменьшается номинальное время пребывания 9 = т/га, где т относится. к реактору периодического действия. [c.86]

Путем довольно несложных рассуждений можно показать, что в случае идеального смешения при подаче в предварительно за-полленный аппарат объема свежей жидкости, равного объему аппарата, происходит вытеснение только 0,632 объема находившейся в нем жидкости, так как при этом из аппарата уйдет 0,368 объема перемешавшейся с ней вновь поступившей жидкости. Что же касается времени пребывания отдельных частиц в реакторе, то оно оказывается различным для разных частиц. Некоторые из них находятся в аппарате меньше, чем расчетное время, а некоторые больше. Распределение частиц по времени пребывания в аппарате идеального смешения показано на рис. IV. 65, где по оси абсцисс отложено время (безразмерное), а по оси ординат — функция, характеризующая количество частиц в долях от общего, находящегося в каскаде из п реакторов по истечении времени п0. Из графцка видно, что незначительную долю расчетного времени (например, 0,1) в аппарате находятся почти все введенные частицы (0,906). В течение расчетного времени в аппарате находится не-большое количество частиц (0,368), в течение же времени более расчетного — еще меньше и при 0— со это количество равно нулю. [c.214]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология