Кинетика реакций в аппаратах идеального смешения

В книге рассмотрены важнейшие понятия химической кинетики. Изложены основы теории реакторов различных типов (периодического и непрерывного действия, колонных каскадов). Описаны реакторы с твердой фазой (неподвижным и псевдоожиженным слоем катализатора). Рассмотрены случаи протекания в аппаратах реакций, сопровождаемых абсорбцией и экстракцией. Приведены методы расчета реакторов с мешалками (аппараты идеального смешения) и трубчатых реакторов (аппараты идеального вытеснения). Даны сравнение реакторных установок и рекомендации по выбору реакторов. Во втором издании книги (первое издание вышло в 1968 г.) более подробно рассмотрены вопросы моделирования и оптимизации реакторов. [c.4]

КИНЕТИКА ГОМОГЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ, ПРОТЕКАЮЩИХ С ИЗМЕНЕНИЕМ ОБЪЕМА В АППАРАТАХ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ [c.436]

VI-6. Кинетику реакции разложения вещества Л в водной среде исследовали в двух последовательно соединенных проточных реакторах идеального смешения, причем второй аппарат был по объему вдвое больше первого. При установившемся режиме концентрация вещества А на входе в первый реактор составляла 1 кмоль/м , а среднее время пребывания в нем равнялось 96 сек. В этих условиях концентрация вещества А в первом реакторе была 0,5 кмольЫ , а во втором — 0,25 кмоль м . Найти кинетическое уравнение реакции. [c.158]

Изменяя режим работы перемешивающего устройства, объем ЖИДКО фазы, конструкцию аппарата, во многих случаях можно добиться удовлетворительного приближения к режиму идеального смешения. Это позволяет с достаточной точностью при кинетич. расчете пользоваться значением среднего времени пребывания реакционной массы в аппарате. Существуют приближенные методы, позволяющие описать неидеальный аппарат с помощью набора идеальных моделей, работающих последовательно и параллельно. Прямой расчет кинетики процесса на основании кривой распределения по временам пребывания для реакций не нулевого не первого порядков — неопределенная задача, если не определен характер массообмена между элементарными объемами внутри реактора. [c.450]

Кинетику гомогенных реакций можно изучать и на аппаратах идеального смешения непрерывного действия (рис. X. 1,6). Скорость реакции по веществу j можно найти из соотношения [c.254]

Пример 1-3. Моделирование кинетики гетерогенного каталитического процесса. Рассмотрим пример, взятый из области гетерогенного катализа. Опишем кинетику реакции гидрогенизации, проводимой в аппарате идеального смешения. В ней принимают участие вещества, находящиеся в трех различных фазах в газовой фазе содержится водород (под большим давлением), в жидкой фазе — четыре вещества Л, 5, С и Н , а в твердой фазе — катализатор, представляющий собой слой зернистого материала. В этой системе происходят следующие реакции [c.129]

Безградиентный проточно-циркуляционный метод осуществляют в условиях практического отсутствия в реакционной зоне перепадов концентраций, температур, скоростей. Принцип его применительно к изучению кинетики гетерогенных каталитических реакций был впервые предложен М. И. Темкиным, С. Л. Киперманом и Л. И. Лукьяновой [25]. Перемешивание в проточно-циркуляционной системе достигается применением интенсивной циркуляции реак-циолной смеси через катализатор в замкнутом объеме при непрерывном поступлении и выведении газового потока, причем количество циркулирующего газа должно значительно превышать количество вновь вводимого исходного газа. Циркуляция с большой скоростью происходит с помощью насосов механических, поршневых или электромагнитных, мембранных и других [2,3], Циркуляционный контур, состоящий из электромагнитного насоса (производительность 600—1000 л/ч), клапанной коробки двойного действия 2 и реактора 1 представлен на рис. 120. Высокая линейная скорость реакционной смеси в цикле и малая степень превращения обусловливают минимальные градиенты концентраций и температур, при этом слой можно рассматривать, как бесконечно малый, а реактор — как аппарат идеального смешения. Следовательно, скорость [c.286]

Кинетике гомогенных реакций в аппаратах идеального смешения в периодической литературе посвящено несколько работ [38, 35]. [c.413]

Экспериментальная установка, на которой производилось изучение кинетики реакции в аппаратах идеального смешения, изображена на рис. 155. [c.417]

Исследование кинетики реакции, протекающей с изменением объема в аппарате идеального смешения при непрерывном поступлении реагентов и отводе продуктов реакции, представляет значительный интерес. Подобное исследование особенно важно для проведения газовых гомогенных и гетерогенных реакций. Разработанный нами метод расчета кинетики нроцесса может явиться основой для расчета многих химических реакций, осуществляемых в промышленности в широких масштабах [28], например, таких, как каталитический крекинг с пылевидным катализатором и др. [c.436]

Представим себе огромное количество глобул одинакового раз- — мера, заполняющих проточный реактор идеального смешения, каждая из которых ведет себя подобно маленькому периодически действующему реактору. Степень превращения исходного вещества в каждой глобуле зависит только от времени пребывания ее в аппарате и от кинетики реакции. Это в равной степени относится к любой глобуле в потоке, выходящем из реактора. . [c.303]

Для аппаратов, работающих в условиях идеального вытеснения (трубчатки), интегрированием уравнения кинетики процесса находится время реакции, необходимое для достижения заданной степени превращения. Для определения производительности нужно знать также геометрические размеры аппарата и скорость потока. Эти параметры выбираются из условий достижения необходимой скорости теплообмена и допустимого гидравлического сопротивления. Для аппаратов же, работающих в условиях идеального смешения (аппараты с мешалками), кинетику процесса нельзя описать в дифференциальной форме, поэтому применяется следующая запись (Сн — Ск)/т = кС1. Это уравнение позволяет определить время т, необходимое для достижения требуемой степени превращения. Затем используется соотношение т = Ур/Учас- После подбора объема реактора с учетом нормалей определяется производительность реактора. [c.39]

Это свидетельствует о том, что промышленные колонны синтеза карбамида действительно близки к аппаратам идеального смешения и при выводе кинетических уравнений на основе лабораторных данных, полученных в автоклавах периодического действия, обязателен пересчет скорости реакции указанным выше методом. Интересно отметить, что уравнение (60) применимо и при 190° С, тогда как верхний предел применимости уравнения Оцука, по данным, полученным в лабораторных автоклавах, не превышает 180° С. Модель процесса синтеза, предложенная Оцука, тем лучше отвечает действительности, чем меньше влияние газовой фазы на кинетику суммарного процесса. Последнее увеличивается с ростом температуры, так как при этом скорость синтеза в газовой фазе уменьшается (см. уравнение Кияма и Судзуки), а в жидкой возрастает и одновременно увеличивается объемная доля газовой фазы. В условиях интенсивного перемешивания газо-жидкостной смеси в колонне синтеза промышленных размеров влияние газовой фазы на кинетику синтеза, по-видимому, уменьшается. [c.112]

Кинетика гомогенных химических реакций, протекающих с изменением объема в аппарате идеального смешения.— ДАН АзССР, 1949, 5, № 10, с. 387—390. [c.12]

Пример 8. Реакция второго порядка проводится в непрерывнодействующем аппарате идеального смешения при времени контакта т = 0,5 ч. Константа скорости реакции к = 0,8 м /(моль-ч), начальная концентрация реагента Со = 10 моль/м . Рассчитать значение макрокинетического к. п. д. для случая, когда аппарат будет поделен на три последовательно работающих секции идеального смешения. Решение. Из уравнения кинетики х — Хо)/т = кСц (1 — х) находим [c.249]

В гл. П при рассмотрении экспериментальных установок для исследования кинетики реакций уже были определены условия идеальности периодических реакторов и непрерывных аппаратов вытеснения и смешения, выведены также их уравнения. Для расчета размеров реакторов и сравнения их удельной производительности использукэт уравнения, выраженные через концентрации или степени конверсии основного реагента А [c.316]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология