; ;

Смешение режим

Здесь снова следует отметить границы области, представляющей для нас интерес. Вопросами конструкции реакторов мы будем заниматься лишь попутно, так как эти вопросы являются слишком узкими п специальными. Наша цель — составить разумную математическую модель процесса и на ее основе разработать рациональную схему расчета. Слово разумная означает в данном контексте, что модель должна учитывать все характерные черты реактора, но не быть перегруженной деталями, иначе анализ п расчет процесса станут невозможны. Например, при составлении математической модели реактора с мешалкой можно предположить, что в реакторе достигается режим идеального смешения это даст рациональные методы расчета реактора и анализа его устойчивости и вопросов управления процессом. Далее мы можем исследовать способы описания характера смешения и посмотреть, как влияет неполнота смешения на характеристики ироцесса. Но мы не будем интересоваться формой лопасти мешалки или тем, как надо устраивать перегородки в реакторе для улучшения перемешивания. Четыре рассматриваемых тппа реакторов указаны на рисунке. [c.8]

Сложность описания и расчета теплообмена с учетом реальных условий его протекания во многом объясняет тот факт, что в настоящее время теплообменную аппаратуру рассчитывают по моделям, предполагающим режим полного вытеснения теплоносителя либо его полное смешение. Эти крайние случаи режимов течения теплоносителя обоснованы для определенных конструкций теплообменных аппаратов и видов теплоотдачи, однако в большинстве случаев использование модели идеального смешения и вытеснения теплоносителя дает погрешность в расчете. В связи с этим возникает необходимость использования более реальных моделей движения теплоносителей, обладающих одновременно достаточной простотой. [c.69]

В режиме идеального смешения концентрации реагентов постоянны по всему объему аппарата. Непрерывный переход от резина идеального вытеснения к режиму идеального смешения можво проследить в рамках диффузионной модели, решая уравнение (VI.14) или (VI.15) с граничными условиями (VI.27) и оценивая изменение степени превраш ения и статистических характеристик распределения при уменьшении числа Пекле. Режиму идеального вытеснения соответствует предельный случай Ре оо, а режиму идеального смешения — Ре 0. Все промежуточные режимы иногда определяют как режимы неполного смешения. Согласно сказанному выше, диффузионная модель далеко не всегда пригодна для описания работы реакторов в режиме неполного смешения. При расчет трубчатых реакторов х)на оказывается справедливой только ври больших числах Пекле, когда гидродинамический режим реактора приближается к режиму идеального вытеснения при этом расчет реактора в приближении идеального вытеснения обеспечивает обычно достаточную для технологических целей точность результатов, и влияние продольного перемешивания потока может быть учтено как малая поправка. При расчете реакторов малой протяженности, где продольное перемешивание особенно заметно и могут наблюдаться сильно размазанные функции распределения, необходимо уже учитывать реальную физическую картину процессов переноса вещества, так как диффузионная модель в этих условиях не применима. [c.213]

При выборе температуры окисления необходимо учитывать также возможность ее влияния на свойства битума. Применительно к окислению в колонне это влияние нуждается в изучении, поскольку обобщающих рекомендаций нет. Здесь, как и в случае окисления в кубе периодического действия, существует опасность ухудшения качества продукции при повышении температуры окисления. Р. Б. Гун [2], ссылаясь на литературные данные, указывает на ухудшение теплостойкости битумов, полученных при повышенных температурах окисления в колонне непрерывного действия. Однако фактически эти данные получены для процесса периодического окисления [60], и их непосредственный перенос на непрерывный процесс неправомерен, поскольку режим работы аппаратов периодического и непрерывного действия различен. Если колонна работает в режиме, близком к режиму идеального смешения, и время пребывания [c.62]

Широкое распространение на нефтеперерабатывающих заводах получили погружные конденсаторы и холодильники секционного тина, реже — оросительные холодильники, в последние годы все чаще применяют аппараты воздушного охлаждения. Используют также конденсаторы смешения (скрубберы). [c.259]

Наиболее часто для синтеза смол непрерывным методом используют реакторы идеального смешения, реже смешанного типа и совсем редко идеального вытеснения. [c.463]

Контактные аппараты с кипящими слоями по режиму движения и степени перемешивания твердой фазы относятся к реакторам смешения. Режим движения газовой фазы больше соответствует модели вытеснения с проскоком части газа. [c.142]

Ограничивается также температурный режим сырьевых теплообменников. Максимально допустимая температура при давлении регенерации 3,0—4,0 МПа не должна превышать 425 °С, в связи с чем температура дымовых газов, выходящих из реакторов перед-входом в сырьевой теплообменник, должна быть снижена путем смешения с холодным теплоносителем. [c.129]

Зависимость (1У.36) действительна в пределах / = 0,0068 - 0,265 0 = (1,5 ч- 5) 10 и к/В = 1,5 - 6,32 б = = (3 -н 13) 10 м Ь = 0,8 — 40 м /м ч и соответствует области, характеризующейся отсутствием влияния скорости газа на продольное перемешивание. Ее нижняя граница совпадает со значениями скоростей газа, при которых в каждой ступени наступает режим идеального смешения. [c.92]

Физически осажденные (нанесенные) катализаторы производятся на основе носителей, полученных смешением и формуемых дроблением, гранулированием и прессованием. Реже используются природные и химически осажденные носители. [c.17]

Необратимые реакции произвольного порядка (изотермический режим). Поток сырья А, поступающего в производство в количестве и распределяется на N параллельно работающих реакторов идеального смешения. В них протекает химическая реакция [c.116]

Авторы не затрагивают перемешивания твердых частиц, хотя оно может играть существенную роль, особенно в случае теплонапряженных химических реакций. Поскольку происходит коалесценция пузырей, межфазный коэффициент обмена теоретически рассчитывают (см. гл. V) последовательно для каждого участка в слое, внутри которого высота газовой пробки постоянна. Одновременно сделано важное допущение в месте коалесценции газовых пробок потоки газа в дискретной и непрерывной фазах полностью смешиваются. Таким образом, весь реактор рассматривается как бы составленным из нескольких последовательно соединенных реакторов (рис. VII-17). В результате такого допущения режим в значительной мере приближается к стержневому (идеальное вытеснение) и конверсия в реакторе повышается. Однако остается неясным, каким образом происходит смешение газа из разных фаз при коалесценции двух газовых пробок. [c.275]

Кроме того, недостатком кипящего слоя является значительное перемешивание потока газа при движении твердых частиц, что создает неблагоприятный гидродинамический режим, иногда приближающийся к идеальному смешению по газу. Именно наличие меж-фазного сопротивления и продольного перемешивания потока объясняет часто наблюдаемое на практике снижение скорости и избирательности каталитических процессов при переводе их в кипящий слой. [c.269]

Идеальное смешение частиц в кипящем слое приводит к тому, что частицы, только недавно вошедшие в реактор, и частицы, уже почти потерявшие свою активность, имеют равную вероятность покинуть слой. Этот общий недостаток систем с идеальным смешением потока приводит к снижению среднего значения константы скорости к по сравнению со значением, соответствующим идеальному вытеснению в потоке катализатора. Этот последний режим, как увидим, осуществляется в процессе с движущимся слоем. [c.318]

В этом разделе рассмотрим вопрос об устойчивости стационарных режимов реакторов идеального смешения — простейшей из систем, исследуемых в теории химических реакторов. Б режиме идеального смешения (см. раздел УП.З) значения всех переменных одинаковы по всему объему реактора. В соответствии с этим стационарный режим реакторов данного типа описывается алгебраическими, а нестационарный — обыкновенными дифференциальными уравнениями. Такие системы принято называть системами с сосредоточенными пара- [c.324]

А — первый режим захлебывания В — режим смешения-отстаивания С — режим эмульгирования О — нестабильный режим Е — второй режим захлебывания [c.462]

Теплообменник типа смешение — смешение (рис. 1[-15). Математическое описание теплообменника в данном случае задают системой уравнений типа (11,20), относящихся к обоим теплоносителям. Интенсивность источника тепла при этом чпределяется соотнонлепием (И,28). Стационарный режим теплообменника можно вписать нестационарными уравнениями, в которых производные по времени пола- [c.62]

Для расчета по формуле (б) по графику необходимо знать численное значение макрокинетичеокого множителя у, который определяется по количеству газа, проходящего слой в непрерывной фазе, и может принимать различные значения в зависимости от числа псевдоожижения. В условиях эксперимента низкому значению f отвечает малая эквивалентная интенсив ость внутриреактор -ной циркуляции, а также незначительная доля превраще -ния в зоне идеального смешения. Режим движения газа через псевдоожиженный слой при этом в целом оказывается более близким к режиму идеального вытеснения, что соответствует физическим представлениям (струйная зона), и превращение по газовому компоненту преимущественно должно протекать в зоне идеального вытеснения. [c.38]

На качество раствора полимера и однородность эмульсии капсулируемого вещества существенное влияние оказывает технология приготовления композиции (порядок загрузки компонентов в смесители, соотнощение компонентов в различные периоды смешения, режим смешения и вид смесительного оборудования). Опустив подробности процессов приготовления растворов полимера, широко известные из технологии монолитных пленок [100], отметим лишь, что в условиях приготовления эмульсий капсулируемых веществ в растворах полимеров не всегда возможно повышение температуры системы с целью интенсификации процесса. Поэтому особое значение для технологии капсулирования имеют приемы ультразвукового и вибрационного воздействия на диспергируемые компоненты эмульсии. [c.100]

Четыре рассматриваемых типа реакторов связаны между собой как в физическом, так и в математическом отношении. Реактор с принудительным перемешиванием, или реактор идеального смешения, отличается от трубчатого реактора как по конструкции, так и по описывающим его уравнениям однако трубчатый реактор с достаточно интенсивным продольным перемешиванием потока приближается к режиму идеального смешения. Периодический реактор представляет собой реактор идеального смешения, в котором существует проток реагентов, но описывается он теми же уравнениями, что и простейшая модель трубчатого реактора. Термин адиабатический относится скорее к режиму реактора, чем к его конструкции, так как и реактор идеального смешения, и трубчатый, и периодический реактор могут быть адиабатическими. При исследовании различных типов реакторов нельзя в равной мере дать характеристику каждого реактора — частично из-за того, что различные вопросы изучены неодинаково полно, а частично из-за того, что некоторые проблемы трудно изложить на том доступном уровне, которого мы собираемся придерживаться в этой книге. Например, нестационарные уравнения для реактора идеального смешения являются обыкновенными дифференциальными уравнениями, и мы можем провести их анализ достаточно полно. Стационарный режим трубчатого реактора уже описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями, а для описания его поведения в нестационарном режиме требуются дифференциальные уравнения в частных производных, анализ которых представляет весьма трудную задачу. Там, где это возможно, мы стараемся представить результаты более глубокого лнализа сложных задач в виде качественных описани11 и графиков, [c.10]

Так как при любом Т подлежит свободному выбору, то почти очевидно, что температура должна быть выбрана так, чтобы подынтеграль пое выражение было максимальным ири всех значениях мы говорим почти очевидно , так как мы видели в главе IX, что это положение нельзя обобш,ать на случай более, чем одной реакции. Точное доказательство этого можно получить либо рассматривая периодический реактор как последовательность бесконечно большого чпсла бесконечно малых реакторов идеального смешения, либо приняв доказательство, полученное для трубчатого реактора в разделе IX.5. Разумеется, что если Т не ограничено технологическими пределами, то 7 ( ) лежит на кривой в плоскости Т (рис. Х.З) и Т )) = г ( ). При малом I величины Г (I), / , ( ) и —(1ТУ(11 становятся очень большими, так что в начале процесса поддерживать температуру на кривой невозможно. Предположим, что верхний предел температуры настолько высок, что это ограничение пе чувствуется, но величина д достигает максимального возможного значения д в точке Ь на кривой Это означает, что мы можем поддерживать оптимальный режим только выше точки Ь, но не ниже ее, и надо показать, каково будет оптимальное решение нри малых степенях полноты реакции с учетом этого ограничения. Если А — точка, в которой выполняется соотношение [c.312]

Смешение однотипных смазок, свежих и отработанных допустимо. Совмеш.ение неоднотипных смазок, из которых каждая порознь может обеспечить нормальный режим работы, например подшипников качения, недопустимо. [c.234]

Таким образом, как и в случае массообмена, смешение конечных и исходных продуктов для большого числа химических реакций нежелательно, и оптимальным является режим идеального вытеснения. Следовательно, в рассматриваемых случаях целесообразно применять секционированные аппараты. При этом одновременно обеспечивается локальное перемешивание, благоприятствующее процессу, особенно когда его скорость лимитируется диффузионной стадией. Это положение, разумеется, не рашростра-няется на автокаталитические реакции, в которых целевые продукты являются инициаторами процесса. [c.245]

По принципу смесеобразования горелка является инжекцион-ной, с неполным предварительным смешением и подводом вторичного воздуха к корню факела. Коэффициент избытка атмосферного воздуха иервичной горючей смеси 0,7—0,75 обеспечивает устойчивый режим горения без проскока пламени в инжектор, Вторичный воздух (0,3—0,35 от теоретически необходимого) подсасывается по тракту вторичного воздуха в результате разрежения в топке печи и инжекционного эффекта настилающегося на огнеупорную стену факела. [c.72]

Когда реакции протекают в однофазном потоке с временами порядка десятка и более минут, то кинетику, как указывалось, удобнее изучать статическим методом. Временем смешения реагентов при указанной длительности реакций можно пренебречь. При отсутствии катализатора реакцию ведут в обычной аппаратуре (колбе, аппарате с мешалкой), снабженной измерителем температуры и либо помещенной в термостат, либо адиабатизированной, либо снабженной автоматической регулировкой температуры. Естественно, что в случае нагрева содержимое приходится перемешивать или вести процесс при кипении, а при необходимости — снабжать реактор обратным холодильником. Объем проб, отбираемых из аппарата, в сумме не должен превышать нескольких процентов (1—5%) от общего реакционного объема. Пробы должны отбираться из реактора не равномерно по времени, а в начале чаще, затем реже. Еслп реакции протекают в присутствии гетерогенного катализатора, то в данных случаях проще всего его вводить в реактор в раздробленном виде и рассчитывать скорость реакции на единицу массы или объема катализатора. В этом случае обязательно достаточно интенсивное перемешивание, чтобы катализатор полностью находился во взвеси. Бояться при этом диффузионных помех, как это вытекает из соображений, изложенных в гл. 3 и 10, не следует. При необходимости изучать кинетику относительно медленных гетерогенно-каталитических реакций на зернах промышленного размера можно применять статические аппараты с внутренним контуром циркуляции (см. стр. 69), но при этом нужно убедиться в отсутствии внешнедиффузионного торможения (см. стр. 73—75). [c.65]

Аппараты непрерывного действия более многообразны. Они могут различаться по гидродинамическому режиму. Смешение, близкое к идеальному по обеим фазам, осуществляется в проточных аппаратах с интенсивным механическим перемешиванием (например, в аппаратах с внутренним контуром циркуляции). В этом случае применяют суспендированный катализатор с последующим его от-фильтровыванием, хотя имеются конструктивные разработки, позволяющие использовать и неподвижный зерненный катализатор. В аппаратах колонного типа с неподвижным или суспендированным катализатором по сплошной (жидкой) фазе обычно имеет место режим [c.184]

Режим идеального смешения в реакторе может быть достигнут только путем интенсивного принудительного перемешивания реагирующей смеси с помощью мешалки или внешнёго циркуляционного контура. [c.274]

При фиксированных значениях параметров процесса концентрации реагентов и температура в реакторе определяются совместным решением уравнений (VII.2), (VII.5) или (VII.7), (VII.8). Легко заметить, что эти уравнения полностью эквивалентны уравнениям материального и теплового балансов на внешней равнодоступной поверхности катализатора (см. раздел II 1.3). oглi нo полученным там результатам, при определенных условиях система уравнений материального и теплового балансов может иметь несколько решений, соответствующих однозначно заданному набору характерных параметров процесса. Появление множественных режимов возможно в случае, когда реакция ускоряется одним из ее продуктов или тормозится одним из исходных веществ, а также в случае экзотермической реакции со значительным тепловым эффектом. В этих условиях при плавном изменении температуры исходной смеси или теплоносителя температура реактора изменяется скачком в критических точках перехода между режимами поэтому на графике зависимости Т от Т появляется характерная гистерезисная петля (как на рис. III.4). Заметим, что, в отличие от процессов на внешней поверхности зерна, при проведении процесса в реакторах идеального смешения возможна ситуация, когда не только промежуточный, но и один из крайних режимов становится неустойчивым. Рассуждения, основанные на анализе стационарных уравнений, которые привели к условию неустойчивости (III.51), доказывают только неустойчивость промежуточного режима, но еще не свидетельствуют об устойчивости тех режимов, для которых неравенство (III.51) не удовлетворяется. Более того, существует область значений параметров процесса, в которой имеющийся единственный стационарный режим реактора [c.277]

Стационарный режим реакции в аппарате идеального смешения описывается уравнениями (VII.2) и (VII.5). Перепишш эти уравнения, обозначив стационарные значения переменных индексом ст [c.325]