Степень превращения идеального вытеснения, и смешения

Мы убедились, что имеются условия (в первую очередь, связанные с необходимостью получить высокую степень превращения), когда продольное смешение сильно ухудшает показатели процесса. В этих случаях имеет место не только резкое различие в эффективностях аппаратов идеального вытеснения и идеального смещения, но и заметное влияние небольших отклонений от идеального вытеснения. Даже в аппаратах со слабыми отклонениями ог равномерности времени пребывания процесс идет не так, как следует из модели идеального вытеснения. [c.144]

При прохождении кривой селективности через максимум можно подобрать оптимальную комбинацию моделей идеального вытеснения — смешения и выбрать относительную степень превращения в каждом реакторе или относительное время пребывания либо оптимальный подвод реагентов (см. стр. 264). [c.189]

Как следует из таблицы, при одинаковой производительности (и прочих равных условиях) одноступенчатый реактор смешения должен иметь объем в 100 раз, двухступенчатый реактор смешения — 7,9 раза, а трехступенчатый реактор смешения--15 3,8 раза больше объема реактора вытеснения, работающего в режиме, близком к идеальному. Однако при низких степенях превращения большие различия в объеме, обусловленные необходимостью компенсации проскока, станут значительно меньше. Так, при 2 = 0,90 одноступенчатый реактор смешения окажется только в 10 раз, а двухступенчатый реактор — в 3 раза больше реактора идеального вытеснения. [c.89]

Для случая Ь = о скорость реакции постоянна, не зависит от концентрации и времени. Как видно из рис. 1-18, степени превращения при идеальном вытеснении и идеальном смешении совпадают. Для третьей модели (неполное смешение) средняя степень превращения меньше, чем для других моделей. [c.36]

Рис. 1-18. Средняя степень превращения для реакций нулевого порядка а — неполное смешение б — идеальное смешение и идеальное вытеснение

Рис. 1-21. Средняя степень превращения для реакции третьего порядка а —идеальное смешение б —неполное смешение в —идеальное вытеснение обозначения см. рис. 1-18.

Уравнение (У-И) использовано для нахождения степени превращения на макроуровне в реакторе идеального перемешивания. Результаты расчета для моделей идеального перемешивания и вытеснения представлены в табл. У-2, из которой следует, что для линейных систем (реакция первого порядка) степень сегрегации I не оказывает влияния на степень превращения, т. е. реактор идеального смешения для микро- и макросистем дает одинаковый выход. [c.107]

На рис. -3 представлено изменение относительного времени пребывания, необходимого для достижения данной степени превращения в реакторах идеального смешения ( т) и идеального вытеснения tв) в случае протекания эндотермических, изотермических и экзотермических реакций. Из рисунка следует, что реактор идеального смешения предпочтительнее реактора идеального вытеснения для экзотермических реакций при низких и средних значениях х. При изотермических условиях и особенно при эндотермических реакциях реактор идеального вытеснения предпочтительнее реактора идеального смешения. [c.111]

РИС. У-З. Изменение относительного времени пребывания в реакторах идеального смешения (im) и идеального вытеснения (/в) при разных степенях превращения для различных реакций и разных значениях Лi= в / д )i / — /1 = 1 2 п=2, М = - 3 — п = 2, Ж = 1,25 4 — п = 2, Л =2 5 — п=2. ЛГ=5 5 — л=2, М=10. [c.112]

Для большинства экзотермических процессов скорость вначале увеличивается с возрастанием степени превращения вследствие повышения температуры в системе, но в конце снижается с уменьшением л в результате расходования реагентов. При сравнительно малых степенях превращения средняя скорость реакции в аппарате идеального смешения всегда выше, чем в аппарате идеального вытеснения. Однако по достижении некото- [c.112]

Пользуясь уравнением (У,12), можно определить размеры реактора при заданной скорости подачи исходных веществ и заданной степени превращения основного компонента. Как следует из сравнения уравнений (У,9) и (У,12), основное отличие реактора идеального вытеснения от проточного реактора идеального смешения заключается в том, что в первом случае скорость реакции является,величиной переменной, а во втором — постоянной. [c.115]

V-2. При изотермическом процессе в периодически действующем реакторе за 780 сек превращается в целевой продукт 70% исходного жидкого реагента. Каковы должны быть условное и действительное времена пребывания, а также-объемная скорость, чтобы достигнуть указанной степени превращения а) в реакторе идеального вытеснения и б) в проточном реакторе идеального смешения [c.126]

V-5. Медленно протекающую реакцию А -> 2,4/ , кинетика которой неизвестна, проводят в газовой фазе при постоянной температуре в реакторе с постоянным объемом. В начале процесса в реакторе присутствовало чистое вещество А и давление составляло 1 ат. Затем давление в течение 4500 сек увеличилось до 1,8 ат.. Каковы должны быть объемная скорость, условное и действительное времена пребывания, чтобы достигнуть той же степени превращения а) в реакторе идеального вытеснения и б) в проточном реакторе идеального смешения [c.126]

При каком времени пребывания будет достигнута 75% -пая степень превращения вещества А, имеющего начальную концентрацию Сло = 0.8 кмоль м а) в реакторе идеального вытеснения и б) в проточном реакторе идеального смешения [c.127]

У-10. а) Написать основные расчетные уравнения для проточного реактора идеального смешения и для реактора идеального вытеснения, выраженные не через степень превращения основного исходного реагента, а через концентрацию этого вещества, пользуясь действительным и условным временами пребывания. [c.127]

Соотношение объемов проточного реактора идеального смешения и реактора идеального вытеснения определяется продолжительностью протекания реакции, ее типом и кинетическим уравнением. В общем случае это соотношение можно вычислить для некоторой заданной степени превращения из уравнений (У,9) и (У,12). Однако для наиболее часто встречающихся реакций первого и второго порядков разработаны номограммы, позволяющие быстро сопоставить объемы указанных двух типов реакторов. [c.132]

Для реакций данного типа степени превращения в реакторе идеального вытеснения и в проточном реакторе идеального смешения сравнивают путем сопоставления скоростей ввода реагентов, составов подаваемых веществ, порядков реакции и факторов расширения среды с использованием уравнений, приведенных в главе V. [c.132]

Графическое решение уравнений (VI, ) и (VI,2) представлено на рис. VI- . Пользуясь этими графиками, можно быстро сопоставить характеристики проточного реактора идеального смешения и реактора идеального вытеснения. При одинаковых скоростях подачи исходных веществ и одинаковых значениях концентраций реагентов на входе в реактор ординаты графиков позволяют непосредственно вычислить отношение объемов проточного реактора идеального смешения и реактора идеального вытеснения для некоторой заданной степени превращения. [c.133]

Рис. У1П-4. Зависимость степени превращения отг температуры для необратимых реакций, протекающих в изотермических условиях (проточный реактор идеального смешения реактор идеального вытеснения реактор периодического дей-Рис. У1П-3. К примеру УИМ. ствия).

Рассмотрим процесс, протекающий при изотермическом режиме в реакторе идеального вытеснения, в проточном реакторе идеального смешения или в реакторе периодического действия, и выясним, как в этих условиях температура влияет на степень превращения основного реагента. [c.212]

Нз графика видно, что прн низких температурах степень превращения уменьшается и характеристики реактора идеального вытеснения приближаются к характеристикам реактора идеального смешения. Аналогичная картина наблюдается и при высоких температурах, когда характеристики определяются условиями равновесия. Различие между характеристиками этих двух типов реакторов наиболее резко выражено при средних температурах, особенно в зоне температуры, оптимальной для данного процесса. [c.216]

Рис. У1Н-21. Наилучшие условия процесса достигаются в реакторной схеме, состоящей из проточного реактора идеального смешения, последовательно с которым установлен реактор идеального вытеснения, в тех случаях, когда зависимость скорости реакции от степени превращений имеет максимум

Пример 1Х-8. Повторить расчеты примера 1Х-3 (см. стр. 256), предполагая, что модель последовательных реакторов идеального смешения хорошо согласуется с реальным движением жидкости в реакторе. Сопоставить данные о степени превращения, подсчитанные для указанной модели и модели потока вытеснения с продольной диффузией (3,5% в примере 1Х-7), а также вычисленные непосредственно по результатам эксперимента (4,7% в примере 1Х-3). [c.278]

Рис. ХП-16. Сравнение времен пребывания, необходимых для достижения заданной степени превращения твердого материала, состоящего из частиц одного размера,в реакторах идеального смешения и идеального вытеснения

Необходимо различать тип реактора и характер модели, поскольку для одного и того же аппарата в зависимости от цели исследования могут быть использованы неодинаковые математические модели. Так, например, чтобы определить конечную степень превращения реагирующих веществ при экзотермическом процессе в трубчатом реакторе, часто можно применять модель идеального вытеснения для нахождения же максимальных температур в слое катализатора этого аппарата нужно использовать более сложную модель неполного смешения по радиусу и длине трубок. [c.482]

Оценка средних скоростей реакций позволяет объяснить эти выводы. Скорость эндотермических реакций уменьшается с увеличением степени иреврашения вследствие расходования реагентов и уменьшения температуры в системе. Средняя скорость реакции в аппарате идеального вытеснения (где она принимает среднее значение от максимального на входе и минимального на выходе) всегда выше средней скорости в реакторе идеального смешения кроме того, высокая степень превращения достигается только при высоких средних скоростях реакций. Поэтому при теплообмене реактор идеального вытеснения всегда предпочтительнее реактора идеального смешения. [c.112]

V-3. Рассмотрим реакцию А = 3,2/ с неизученной кинетикой, протекающую в газовой фазе. Известно, что при проведении процесса в изотермическом реакторе (р = onst) 0,3% исходного вещества реагирует в течение 240 сек. Какие объемная скорость, условное и действительное времена пребывания необходимы для достижения той же степени превращения а) в реакторе идеального вытеснения и б) в проточном реакторе идеального смешения [c.126]

Таким образом, для всех реакций, относящихся к типу последовательных, может быть сформулировано следующее правило. При заданной степени превращения вещества А максимальное количество промежуточного продукта образуется, если не происходит смешения реакционной массы с различным содержанием этого продукта, как, например, в реакторе идеального вытеснения. При всех других способах организации процесса промежуточный продукт получают с меньшим выходом и в пределе процесс можно проводить вооби г без сколько-нибудь заметного образования указанного продукта, например, в проточном реакторе идеального смешения. [c.190]

Метод, основанный на введении новой функции распределения, позволяет рассчитывать степень превраш,ения для потока предварительного смешения при ограничениях, накладываемых произвольной формой функции распределения времени цребывания. Найденная таким образом величина соответствует другому крайнему значению, т. е. степени превращения при расположении области идеального смешения перед областью идеального вытеснения. [c.311]

Результаты расчетов по этим уравнениям приведены на рис. ХП-15 и ХП-16. График на рис. ХП-16 ясно показывает, что для достижения высокой степени превращения твердого вещества время его пребывания в реакторе идеального смешения должно быть знaчитe Iьнo выше, чем в реакторе идеального вытеснения. Распространение полученных данных на многостадийные процессы, не представляющее особого труда, рассмотрено в задачах ХП-16 и ХП-17. [c.354]

В трубчатых реакторах с неподвижным слоем газовый поток приближается к модели идеального вытеснения. В псевдоожиженных слоях режим движения еще точно неизвестен, но он занимает промежуточное положение между идеальным вытеснением и идеальным смешением с частичным байпасированием. Следовательно, при высокой степени превращения реагента псевдоожиженные слои должны ф51ть значительно больше, чем неподвижные слои при той же скорости реакционной смеси. К тому же, если происходят сложные реак-, ции, то количество промежуточных соединений в псевдоожиженных слоях снижается, как указано в главе VII. [c.441]

Смотреть страницы где упоминается термин Степень превращения идеального вытеснения, и смешения: [c.203] [c.215] [c.132] [c.234] [c.402] [c.106] [c.110] [c.523] [c.126] [c.134] [c.138] [c.139] [c.147] [c.158] [c.158] [c.159] [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология