Реакторы идеального вытеснения каскад,

Рис. У1-9. Сравнение характеристик реактора идеального вытеснения и каскада из / одинаковых проточных реакторов идеального смешения для реакций первого порядка типа А Я [е = 0). При одинаковых расходах исходных веществ ординаты графика позволяют непосредственно определить отношение суммарного объема реакторов каскада к объему реактора идеального вытеснения.

Далее будет выяснено, что реактор идеального вытеснения можно по ходу потока разделить на ряд секций, каждая из которых аналогична отдельному аппарату идеального смешения непрерывного действия, и вести расчет от ступени к ступени. Концентрации и степень превращения в реакторе меняются непрерывно и определение их возможно только методами дифференцирования и интегрирования, в большинстве случаев графического. При замене же реактора -идеального вытеснения каскадом аппа ратов идеального смешения эти величины меняются ступенчато и определяются простыми арифметическими действиями. Расчеты показывают, что их, точность тем больше, чем на большие количества по возможности меньших размеров будет разделена труба. Рекомендуется делить реакторы вытеснения сначала на 5 равных частей. Затем расчет следует повторить при п = 10. Если при переходе от 5 к 10 частям результат не меняется, то его следует считать точным, иначе надо увеличить п до получения одинакового результата. [c.47]

Предстоит проанализировать несколько факторов. Во-первых, необходимо знать влияние температуры и давления на равновесный выход, скорость реакции и состав полученных продуктов. Это даст возможность определить оптимальный температурный режим процесса, т. е. программу изменения температуры во времени для периодического процесса, оптимальное распределение температур по длине реактора идеального вытеснения или по аппаратам каскада проточных реакторов идеального смешения. Указанные данные позволяют также успешно выполнить расчет реакторов. [c.205]

Рис. VI-10. Сравнение характеристик реактора идеального вытеснения и каскада из / одинаковых проточных реакторов идеального смешения для реакций второго порядка типа + = С ). При равных расходах исходных

Рис. 27. Изменение концентрации исходного вещества по ступеням каскада реакторов полного смешения (а), в реакторе идеального вытеснения (б)

Для увеличения селективности по продукту В необходимо иметь наибольшее значение Сд. Это достигается применением реактора смешения периодического действия или же реактора идеального вытеснения. Если отдано предпочтение реактору полного смешения, то селективность может быть повышена за счет установки каскада таких реакторов. Концентрацию основного реагента А в исходной смеси повышают удалением из нее инертных веществ. Для газофазных реакций увеличение Сд и тем самым селективности достигают повышением общего давления в системе. [c.98]

Известно, что единичный реактор идеального вытеснения дает тот же результат, что и каскад того же объема из значительного числа малых реакторов идеаль--- ного смешения или с промежуточна, ным режимом. Поэтому модель каскада удобна для описания промышленного регенератора, так как становится менее существенной оценка перемешивания потока газов в каждой секции. Вместе с тем еще более удобна рассматриваемая ниже модель непрерывного каскада с поперечными вводами [26]. [c.324]

Интересно сравнить полученные выше характеристики одиночного реактора и каскада двух реакторов с параметрами реактора идеального вытеснения, рассчитанного на ту же степень превращения исходного реагента А. [c.145]

Этот выигрыш практически достигается при переходе от реактора идеального смешения к реактору идеального вытеснения, так как каскад с бесконечно большим числом аппаратов, каждый из которых имеет объем, стремящийся к нулю, эквивалентен реактору идеального вытеснения. [c.180]

Изменение концентраций в каскаде реакторов, согласно рис. 1У-3, может быть представлено графически в следуюш,ем виде. Каждый реактор представляет одну ступень изменения концентраций, так как концентрации в каждом реакторе изменяются скачком. Соединяя вершины ступеней одной линией, получим кривую, аналогичную кривой реактора идеального вытеснения. Чем больше ступеней изменения концентраций, или, что то же самое, чем больше реакторов [c.290]

VI1-12. Выше уже отмечалось, что в случае простых реакций характеристики системы, представляющей собой каскад проточных реакторов идеального смешения (например, объем), являются средними между характеристиками для реактора идеального вытеснения и одиночного реактора идеального смешения. При этом, чем больше реакторов в каскаде, тем ближе характеристики системы к характеристикам реактора идеального вытеснения. Можно ожидать, что указанное положение будет справедливо и для сложных реакций, причем не только в отношении объема системы, но и характеристик распределения продуктов реакции. Проверить справедливость данного пред-поло кения применительно к одной частной реакции [c.202]

Зависимость селективности от степени превращения позволяет выбрать оптимальную модель реактора для максимального выхода целевого продукта В (рис. 33). Выход продукта в реакторе идеального вытеснения или же реакторе смешения периодического действия определяется площадью под кривой зависимости 5в от х в непрерывно работающем реакторе полного смешения — площадью прямоугольника, равной 5в- а. Если селективность с увеличением степени превращения уменьшается (рис. 33,а,б), выход также будет уменьшаться. В этом случае площадь под кривой будет бoльuJe площади прямоугольника и, следовательно, предпочтителен реактор идельного вытеснения или реактор периодического действия. Каскад реакторов полного смешения (рис. 33,6) даст более высокий выход, чем единичный реактор полного смешения. Если с увеличением степени превращения селективность возрастает (рис. 33, е), то по заштрихованным площадям видио, что выход в реакторе полного смешения будет значительно выше, чем в реакторе идеального вытеснения или реакторе периодического действия. При этом использование каскада реакторов не рекоменду- [c.101]

Одиночные реакторы с мешалками могут работать как периодически, так и непрерывно. Для обеспечения непрерывности процесса, а также для достижения заданной степени превращения реагентов в продукт (х) при минимальном реакционном объеме применяют систему последовательно соединенных реакторов с мешалками (каскад, батарею). Этот прием снижает общее время пребывания реакционной смеси, требуемое для обеспечения заданной X, так как с увеличением числа реакторов в батарее распределение времени пребывания в них реагентов приближается к распределению времени пребывания в реакторе идеального вытеснения (см. гл. III). [c.207]

Если соединить вершины ступеней (точки, соответствующие концентрациям на входе реакторов цепочки), то получим кривую, которая в пределе стремится к экспоненте, т. е. к кривой, характеризующей изменение концентрации в реакторе идеального вытеснения. Чем больше ступеней изменения концентрации (или чем больше аппаратов в цепочке), тем каскад реакторов ближе к режиму реактора полного вытеснения. Последнее послужило основанием рассматри- [c.157]

Общее аналитическое выражение Этих условий для любых значений Са, Св и Сс концентраций компонентов А, В п С реактор идеального вытеснения и каскад реакторов с мешалками соответствуют неравенствам [c.193]

Графическое изображение изменения концентрации в этих трех случаях дано на рис. 1Х-2. Из него еще раз следует, что каскад реакторов ( = 5 — 6) дает ту же степень превращения, что и реактор идеального вытеснения. [c.195]

В первом режиме (ПСК-1, рис. 1,в) эрлифт колонны откачивает всю смолу, попавшую в нижнюю зону. В результате в колонне нет слоя смолы, ее задержка в любой точке реакционной зоны одинакова. Этот режим отличается малым продольным перемешиванием обеих фаз - аппарат наиболее близок к реактору идеального вытеснения (см. табл. 1 пп.З, 4). Однако задержка смолы и ее время пребывания в колонне невелико (2 = 1 20%), и в ряде случаев (для процессов с плохими кинетическими свойствами) требуется установка каскада таких колонн. [c.144]

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]

Перейдем теперь к определению оптимального температурного режима процесса, понимая под этим температурные условия, при которых обеспечивается максимальная производительность по целевому продукту в данном реакторе. Такой оптимум ыожет быть обеспечен как при Т = onst, так и при изменении температуры во времени для реактора периодического действия по длине для реактора идеального вытеснения от аппарата к аппарату для каскада проточных реакторов идеального смешения. [c.217]

Как было показано ранее, по гидродинамическому режиму реакторы делятся на 1) реакторы идеального вытеснения 2) реакторы полного смешения 3) каскад реакторов полного смешения по температурному режиму на адиабатические, изотермические и политермические. [c.128]

На рис. 2а приведены отношения необходимого времени пребывания в каскаде г к соответствующему времени реактора идеального вытеснения при разных степенях превращения для простых необратимых реакций первого порядка, на рис. 2( то же для реакций 2-го порядка. [c.529]

Реакторы вытеснения. Наиболее распространенными являются трубчатые реакторы. Ввиду того, что жидкофазные процессы проводятся, как правило, с малыми объемными скоростями, в обычных трубчатых реакторах вследствие низкой линейной скорости жидкости не достигается хорошая теплоотдача от смеси к стенке трубки. С целью интенсификации теплообмена используют реакторы типа труба в трубе , составленные из нескольких последовательных секций, причем в каждой секции создается многократная циркуляция жидкости с помощью специального насоса (рис. 3.2). Такой аппарат работает подобно каскаду реакторов идеального смешения. При наличии нескольких последовательн] х текций его эффективность приближается к эффективности реактора идеального вытеснения. [c.122]

В заключение нужно отметить, что принцип динамического программирования применим не только к расчету каскада реакторов, но и к расчету реакторов идеального вытеснения, которые могут рассматриваться (с известным приближением) как каскад, составленный из бесконечно большого числа реакторов. [c.183]

СО средним временем пребывания Это соответствует хорошо известному положению реактор идеального вытеснения можно рассматривать как каскад реакторов идеального смешения с бесконечно большим числом ступеней. [c.31]

Решение. Известно (см. главу V), что при увеличении числа ступеней в каскаде реакторов смешения (или числа полок в реакторе КС) распределение аремени пребывания приближается в пределе к распределению времени пребы-зания в реакторе идеального вытеснения. Поэтому производим ориентировочный расчет времени контакта газа с катализатором для трехсекционного аппарата КС по кинетическим уравнениям, характерным для режима вытеснения. [c.120]

При любых значениях а и к к в реакторе идеального вытеснения достигается наибольший выход целевого продукта. Однако, реактор идеального вытеснения можно осуществить на практике лишь с большей или меньшей степенью приближения в виде каскада из нескольких аппаратрв идеального смешения, т е как многоступенчатый аппарат Как расчетом, так и экспериментально установлено, что 4-х и 5-ти ступенчатый аппараты по эффективности уже мало отличаются от аппарата идеального вытеснения. [c.50]

Нетрудно показать, что если реакторы идеального смешения объединены последовательно в каскад реакторов иЛи представлены секционированным реактором, то удельная производительность каскада реакторов или секционированного реактора с увеличением их числа (реакторов, секций) приближается к реактору идеального вытеснения. На практике используют каскад реакторов от 2-4 до 8-10 и более, а также сочетание реакторов, например идеального смешения и идеального вытеснения. В промышленности каскад реакторов и секционированные реакторы используются для проведения окисления углеводородов в жидкой фазе молекулярным кислородом, например циклогексана в цик-логексанол и циклогексанон, изопропилбензола в гидропероксид изопропилбензола и др. При блочной (в массе) полимеризации стирола в полистирол полимеризация мономера сначала осуществляется до конверсии 0,7-0,8 в двух последовательно соединенных полимеризаторах смешения, а затем завершается до конверсии [c.184]

Можно, таким образом, заключить, что непрерывное производство СЖК окислением нарафина следует проводить в каскаде реакторов, причем первым аппаратрм может быть любой аппарат смешения, в котором должно поддерживаться кислотное число оксидата порядка 40—50 мг КОН/г. Дальнейшее окисление требует применения реактора идеального вытеснения, обеспечивающего производительность и качество продукта не хуже, чем в периодическом реакторе. [c.114]

Из табл. 18 следует, что 7тр/ /к уменьшается и аспмптотическп приближается к единице прн увеличении числа реакторов в каскаде. Иначе говоря, реактор идеального вытеснения можно рассматривать как каскад из большого числа малых реакторов идеального [c.192]

Следует отметить принципиальные преимущества прямоточной колонны перед распространеннымп в гидрометаллургии аппаратами типа пачук [4, 80] с применением эрлифта. Это, во-первых, отсутствие расхода воздуха на перемешивание, связанное с этим уменьшение загрязнения атмосферы аэрозолями и снижение эксплуатационных затрат. Во-вторых, колонны ПСК-П близки к реактору идеального вытеснения, т. е. все частицы пребывают в них примерно одинаковое время и насыщаются равномерно (в то время как в пачуке — аппарате смещения — значительная доля частиц находится в течение времени, меньшего, чем среднее время пребывания, поэтому для выравнивания насыщения частиц необходим каскад пачуков). [c.108]

Были рассмотрены три математические модели квазигомо-генная модель реактора идеального вытеснения, квазигомоген-ная модель реактора с учетом радиального перемешивания потока и квазигомогенная модель каскада реакторов идеального перемешивания. [c.263]

Сравнение степени превращения для непрерывнодействующего реактора идеального вытеснения (Хвыт) и каскада реакторов идеального смешения (л см. к) [c.161]

Реакторы (реакторные системы) либо имеют ограниченный теплосъем (тепловыделение), либо могут считаться системами с источником теплосъема неограниченной мощности. Принято считать, что в непрерывном реакторе идеального перемешивания все точки объема имеют одинаковую температуру (и концентрацию) в реакторе идеального вытеснения обычно создают некоторый профиль температур по длине в каскадно-реакторных системах либо все реакторы эксплуатируются при одинаковой температуре (изотермический каскад), либо создается некоторый (теперь же дискретный) неизотермический профиль по каскаду. [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология