Реакторы непрерывного действия идеального смешения

Режим движения реагентов. По режиму движения реагентов различают два предельных типа реакторов непрерывного действия идеального вытеснения и полного (идеального) смешения (перемешивания). [c.78]

Реакторами идеального (полного) смешения называются реакторы непрерывного действия, в которых осуществляется турбулентный гидродинамический режим. В них потоки реагентов смешиваются друг с другом и с продуктами химического превращения. В РИС-Н параметры, движущая сила процесса и скорость процесса постоянны по объему реактора (то есть во времени), причем отклонение средней движущей силы от постоянного значения равно нулю (рис. 10.146). [c.122]

Реактор непрерывного действия с идеальным смешением..........688 [c.662]

Реактор второго типа с установившимся потоком (рис. У-1в) называют проточным реактором идеального смешения, или реактором непрерывного действия с мешалкой. Как показывает само название, содержимое реактора хорошо перемешивается и является однородным по составу, вследствие чего выходной поток имеет тот же состав, что и жидкость в аппарате. [c.107]

Принципиальная схема лабораторного реактора периодического действия идеального смешения приведена на рис. X. 1,а. Быстрое выравнивание концентраций реагентов Сг (г = 1,2,. .., п) по объему достигается использованием мешалок с большим числом оборотов. Температура смеси поддерживается постоянной с помощью термостата. В подобных реакторах проводят исследование гомогенных жидкофазных реакций. Исходные вещества С,- с концентрациями с (0) заливаются в реактор, текущие концентрации с ( ) измеряются непрерывно или дискретно, в моменты времени th (Л = 1,2,..., т). Интервал времени th+ — ih должен быть таким, чтобы разность превышала абсолютную [c.253]

Реакторы непрерывного действия обычно подразделяют на реакторы типа аппарата идеального вытеснения и тина аппарата идеального смешения. [c.31]

Для реализации рассчитанных температурных режимов необходимо создание таких условий, при которых температура среды мало бы отличалась от температуры теплоносителя. При стационарных условиях в реакторе непрерывного действия идеального смешения уравнение теплового баланса имеет вид [c.348]

Химические реакторы непрерывного действия по режиму движения компонентов делятся на реакторы идеального вытеснения (РИВ-Н), реакторы идеального смешения (РИС-Н) и реакторы промежуточного типа (РПТ-Н). [c.122]

Батарея реакторов. Расчет батареи последовательно соединенных реакторов идеального смешения проводится от аппарата к аппарату, аналогично расчету одиночного реактора непрерывного действия, по формулам С —С /т = кС1, (С —С /т = /еС ,. .. и т. д. Для реакции первого порядка эта система приводится к единому выражению = Сп/(1 +, где N — число реакторов в батарее. При заданной конечной концентрации это выражение можно использовать для расчета числа аппаратов N = = 18 (С /С )/1ё (1 + Ь ). [c.39]

Для реактора идеального смешения непрерывного действия можно записать следующие уравнения материальных балансов исходного реагента А и продукта реакции Р [c.139]

Пример 18. Реакция первого порядка проводится в реакторе непрерывного действия в условиях идеального смешения. Объем реактора Ур = 2 м . Константа скорости реакции fe = 3 ч Подача сырья У, = 6 м /ч. Реакция осуществляется при температуре кипения растворителя. Реагенты подаются предварительно нагретыми до температуры реакции. Начальная концентрация реагента = = 10 кмоль/м . Плотность растворителя р = 50 кмоль/м . Тепловой эффект реакции = 90 ООО кДж/кмоль. Теплота парообразования растворителя г = = 40 ООО кДж/кмоль. Рассчитать конечную концентрацию реагента. [c.253]

В заключение укажем, что в локальной области рассмотренные уравнения кинетики для процессов, протекающих в реакторах непрерывного действия, справедливы и для реакторов, в которых принцип идеального смешения или вытеснения строго пе выдерживается. Объясняется это возможностью всегда корректировать такие отступления экспериментальным выявлением формальных констант скорости и порядков реакции необходимо только, чтобы и для модели, и для реактора промышленного размера условия проведения процесса были одинаковы (см. главу VI). [c.35]

Анализ роста биомассы в любом проточном биореакторе, работающем в непрерывном режиме, включает определение характеристик потока в биореакторе и кинетики происходящих в нем биологических процессов. Характеристики потока во всех реакторах непрерывного действия могут быть описаны по типу распределения времени пребывания субстрата в реакторе. Двумя крайними случаями распределения времени пребывания являются реактор идеального вытеснения и реактор полного смешения. При работе в однофазной системе можно представить существование как этих крайних случаев, так и множества промежуточных ситуаций. Однако дать ответ на вопрос о типе перемешивания в биореакторах, в которых происходят микробные процессы, гораздо сложнее. Пока есть возможность работать с дискретно диспергированными в жидкости клетками, в условиях идеального крупномасштабного перемешивания, существенные градиенты будут иметь место только в малых локальных зонах. Поэтому в случае бактериальных суспензий в биореакторах [c.105]

При расчете реакторов непрерывного действия важной характеристикой является распределение частиц по времени пребывания в аппарате. Как показано в [45], для реактора идеального смешения плотность распределения вероятностей случайной величины I имеет вид [c.124]

В реакторах непрерывного действия даже при идентичных начальных условиях время пребывания различных агрегатов неодинаково, поэтому сегрегация влияет на среднюю степень превращения в аппарате. Рассмотрим расчет степени превращения в реакторе идеального смешения (идеального перемешивания) для упомянутых случаев смешения на уровне молекул и агрегатов. Для процессов с сегрегацией термин идеальное смешение имеет следующий смысл в любом объеме 5 К аппарата, значительно превышающем объем агрегатов и тем более объем молекул, средняя концентрация одинакова и равна средней концентрации на выходе из реактора (рис. 1.1). [c.13]

На рис. 10.15 представлен характер изменения температуры и движущей силы процесса в реакторах непрерывного действия идеального вытеснения (РИВ-Н) и идеального смешения (РИС-Н). Из него следует, что наибольшая величина движущей силы достигается в реакторах типа РИВ-Н, а наименьшая в реакторах типа РИС-Н. [c.123]

Применительно к установившейся классификации рассматриваются следующие модели химических реакторов идеального смешения (периодического и непрерывного действия), идеального вытеснения и с наложением диффузионных потоков. [c.200]

Реактор непрерывного действия с идеальным смешением [c.688]

Расчет реакторов непрерывного действия значительно сложнее, так как расчетное время пребывания частиц, как мы знаем, в непрерывных аппаратах идеального смешения отличается от фактического. [c.221]

Батарея реакторов. Расчет батареи последовательно соединенных аппаратов идеального смешения проводится последовательно от аппарата к аппарату, аналогично расчету одиночного реактора непрерывного действия, по формулам [c.43]

В каскаде реакторов непрерывного действия, работающих по принципу идеального смешения, при параллельном их питании жидкостью и газом концентрация газа у будет непрерывно уменьшаться. [c.204]

Реактор непрерывного действия, в котором в результате интенсивного перемешивания возникает структура потока, соответствующая модели идеального смешения. [c.139]

Эффект неидеального перемешивания (функция распределения по временам удерживания отличается от гауссовой) в первом приближении может быть определен также с помощью смешаной модели Для описания работы реального аппарата объемом 5 м была использована модель, которая включала активный объем, работающий в режиме реактора непрерывного действия идеального смешения (85% полного объема), так называемый мертвый объем (15%) и обводную линию. Соотношение объемов и потоков подбиралось таким образом, чтобы распределение по временам удерживания для модели и реального аппарата совпадало. Очевидно, что этим условиям может удовлетворить множество различных моделей. Найти лучшую из них можно путем сравнения рассчитанных и экспериментальных величин конверсии и МВР. Моделирование на ЭВМ позволяет для подобных моделей оценить время выхода на стационарный режим, которое будет зависеть от величины мертвого объема и распределения потоков между активным и мертвым объемом. Другого типа модели могут включать элементарные объемы идеального смешения и вытеснения или набор элементарных периодических реакторов, соответствующих экспериментальной кривой распределения по временам удерживания для данного реактора. Этот подход можно считать оправданным при анализе режима и оптимизации существующих производств. При расчете реактора, по-видимому, более перспективным должен оказаться метод, основанный на использовании коэффициентов турбулентного переноса и ячеечных моделей В настоящее время можно только [c.347]

Промышленные реакторы могут быть периодического и непрерывного действия. Реакторы непрерывного действия подразделяют на аппараты идеального вытеснения, идеального смешения и промежуточного типа. В реакторах идеального вытеснения все элементы потока движутся с одинаковой скоростью. К реакторам этого типа близки трубчатые реакторы, колонные реакторы с насадкой. В реакторах идеального смешения создается интенсивная внутренняя циркуляция потоков, приводящая к выравниванию концентраций в реакционном объеме. Время пребывания частиц в реакторе неодинаково и не совпадает со средним временем пребывания реакционной смеси. К аппаратам этого типа можно отнести реакторы с псевдоожиженным слоем катализатора, реакторы с мешалками и т. п. [c.339]

Динамич. режимы непрерывно действующего реактора идеального смешения, в к-ром протекает экзотермич. р-ция первого порядка, описываются безразмерной системой ур-ний, составленной на основе материального (1) и теплового (2) балансов [c.205]

Аппаратом идеального смешения называется такой аппарат, в котором время пребывания различных частиц неодинаково и отличается от расчетного времени пребывания всей реакционной смеси, а поступающее сырье полностью перемешивается с продуктами реакции, находящимися в аппарате, т. е. имеется интенсивная внутриреактор-ная циркуляция. К таким аппаратам можно отнести мешалки непрерывного действия и реакторы с кипящим слоем катализатора. [c.264]

В реакторах непрерывного действия идеального смешения или омежуточного типа получается больше побочных продуктов,, м в реакторах периодического действия или реакторах непрерыв-го действия идеального вытеснения [10]. Вследствие явления вы-гвания в реакторах непрерывного действия, работающих по прин-пу идеального смешения, часть реакционной смеси задерживается ительное время, во много раз превосходящее среднее время на-ждения смеси в реакторе. Это явление приводит к тому, что в реак-рах непрерывного действия идеального смешения при синтезе но-лачных феноло-формальдегидных смол образуются резольные олы, отлагающиеся на стенках реактора и в переточных трубках, связи с этим представляет интерес опубликованная схема аппара-рного оформления непрерывного метода синтеза новолачных фено--формальдегидных смол [И]. [c.443]

Зависимость относительной производительности реакторов вытеснения и смешения от конверсии для реакций различных порядков приведена на рис. 3.14, из которого видно, что различие по производительности тем больше, чем выше конверсия и порядок реакции. Следовательно, в большинстве случаев наиболее высокопроизводительными являются реакторы непрерывного действия идеального вьггеснения. Вместе с тем широко распространенные гетерогенные процессы, особенно сопровождаемые быстрыми высокоэндотермическими реакциями, требуют применения аппаратов с интенсивным перемешиванием взаимодействующих фаз. Для увеличения производительности таких реакторных устройств часто применяют их секционирование или используют каскад последовательно соединенных аппаратов. [c.132]

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]

Полимеризация может быть осуществлена в реакторе с мешалкой, а также в трубчатом реакторе. Оба реактора непрерывного действия. Первый относится к аппаратам идеального смешения, второй — к аппаратам идеальнего вытеснения. Аппараты идеального смешения характеризуются постоянством концентрации реагентов во всем реакционном объеме. Постоянство концентрации обеспечивается тщательным и мгновенным перемешиванием поступающей жидкости с имеющейся в аппарате реакционной средой. Расчетное и фактическое время пребывания частиц в реакционной зоне неодинаково, что объясняется большими скоростями диффузии и изменением концентрации частиц по длине аппарата вследствие проскоков. [c.94]

При исследовании реакторов непрерывного действия удобно выделить два предельных случая, рассмотренных выше, — реактор идеального смешения и реактор идеального вытеснения. Ряд промышленных полимеризационных реакторов емкостного типа с мешалками различной конструкции больше всего соответствует перво модели, в то время как трубчатые, колонноподобные и червячные реакторы чаще всего описывают второй моделью. [c.349]

Промышленные реакторы непрерывного действия в большинстве случаев по своей гидродинамической характеристике отличаются от РИСНД. Отклонения от идеальности могут быть связаны с наличием застойной зоны, неполным смешением, образованием гидродинамических потоков направленного характера или сегрегацией потоков и т. п. Большинство из этих откло-ненпй невозможно предсказать или рассчитать, исходя из конструкции реактора, если только при его конструировании не ставится какая-либо специальная задача по созданию направленного потока. Поэтому промышленные реакторы приходится часто анализировать с помощью специальных трассеров для определения их гидродинамической характеристики. [c.141]

Исследования гидродинамических характеристик реальных реакторов непрерывного действия, какими являются аэротенки, циркуляционные окислительные каналы, биологические пруды, а также более сложные системы, составленные из данных сооружений, показывают значительные отклонения от идеальных режимов. Указанные отклонения в первую очередь вызваны тем, что в реальных системах протекают побочные гидродинамические процессы, обусловливающие в общем случае наличие в одном реакторе следующих типов потока идеального вытеснения, идеального смешения, проскока подаваемых загрязнений, возврата активного ила, поперечного и продольного перемешивания, а также зон с не-установившимся питанием, полузастойных и застойных зон. [c.159]

Чтобы найти результаты процесса при больщом изменении состояния системы, т. е. для реактора в целом, требуется- решение дифференциальных уравнений скорости от начального до конечного состояния системы. Это решение различно для разных типов химических реакторов. Каждый реактор характеризуется своим математическим уравнением, совместное решение которого с дифференциальными уравнениями скорости и теплопередачи дает возможность решить поставленную задачу. Это наиболее просто достигается для идеальных химических реакторов. Существует три типа идеальных реакторов их классификация основана на структуре потока реакционной массы. Один из них — периодический, а два других — непрерывного действия идеального вытеснения и полного смешения. [c.220]

Реакционные устройства классифицируются по следующим признакам по характеру действия - периодические и непрерывные в зависимости от направлений потоков реагентов или катализаторов — прямоточные, противоточные и ступенчато-противоточные в зависимости от гидродинамических особенностей — аппараты идеального вытеснения, идеального смешения и частичного смешения по термодинамическим признакам — реакторы изотермические, адиабатические и политропи-ческие по назначению — реакторы риформинга, каталитического крекинга, гидрокрекинга, регенераторы, коксовые камеры, реакционные змеевики печи пиролиза и т.д. [c.621]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология