Аппараты идеального вытеснения и смешения

Реакторы, в которых процессы проводятся непрерывно, делятся по А. Н. Плановскому на аппараты идеального вытеснения и аппараты идеального смешения. [c.264]

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

Прямоточные выпарные аппараты ближе к аппаратам идеального вытеснения, в то время как аппараты с многократной циркуляцией приближаются к аппаратам идеального смешения. Вместе с тем в прямоточных аппаратах раствор проходит по кипятильным трубкам однократно. Поэтому время пребывания его мало и аккумулирующая способность этих аппаратов низка, что важно при выпаривании термически нестойких веществ. [c.372]

Отношение движущих сил в аппаратах идеального смешения и вытеснения, равное отношению времен завершения процесса в аппаратах идеального вытеснения и идеального смешения соотв., наз. концентрационным кпд хим.-технол. аппарата. [c.215]

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]

Ввиду различия в механизмах массо- и теплопереноса в зернистом слое возможны случаи, когда реактор с неподвижным слоем следует рассматривать как аппарат идеального вытеснения по веществу и неполного смешения по теплу. В этом случае уравнение (VII.45) в системе (VII.44), (VII.45) заменяется на уравнение [c.291]

Рис. 5-3. Кривые отклика при импульсном вводе индикатора в аппарат идеального вытеснения (а) и идеального смешения (6)

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]

Реальные непрерывно действующие аппараты представляют собой аппараты промежуточного типа. В них время пребывания частиц распределяется несколько более равномерно, чем в аппаратах идеального смешения, но никогда не выравнивается, как в аппаратах идеального вытеснения. Более подробно вопросы структуры потоков в аппаратах и их влияния на протекание процессов рассмотрены в главах II и X. [c.15]

Независимо от механизма любое отклонение от идеального вытеснения часто условно называют перемешиванием, или обратным перемешиванием. В этом смысле противоположной аппарату идеального вытеснения идеализированной моделью непрерывно действующих аппаратов считают аппарат идеального перемешивания, или идеального смешения. [c.120]

Вид кривых отклика, соответствующих этой функции распределения при различных значениях п, показан на рис. П-38, б. С увеличением числа ячеек структура потока в аппарате все более отклоняется от идеального смешения и приближается к идеальному вытеснению. Идеальное вытеснение достигается при п оо. Таким образом, аппарат идеального вытеснения можно представить как бесконечную последовательность ячеек идеального смешения. [c.124]

Рис. 1-3. Изменение температуры при нагревании жидкости в аппаратах идеального вытеснения (а) и идеального смешения (б)

Промежуточное место между аппаратами идеального смешения и идеального вытеснения занимают аппараты, в которых фактическое время пребывания частиц отличается от расчетного меньше, чем в аппаратах идеального смешения, но больше, чем в аппаратах идеального вытеснения. В таком аппарате промежуточного типа (рис. 4,В) не происходит полного смешения предыдущих и последующих объемов вещества, однако здесь не наблюдается и полного вытеснения их. Соответственно [c.30]

Непрерывно действующие аппараты в зависимости от характера изменения параметров подразделяют на аппараты идеального вытеснения, идеального смешения и про- [c.215]

Идеальное вытеснение наблюдается тогда, когда исходная смесь не перемешивается с продуктами реакции, а проходит ламинарным потоком по всей длине или высоте аппарата. В таких реакторах происходит плавное изменение концентраций в направлении потока реагентов, тогда как в реакционном объеме полного смешения нет градиента концентраций. В промышленных проточных реакторах степень перемешивания всегда меньше, чем в аппаратах полного смешения, и больше, чем в аппаратах идеального вытеснения. В некоторых типах реакторов режим перемешивания близок к одному из предельных случаев. [c.37]

Для проведения гомогенных процессов применяются все основные типы реакторов, рассмотренных в гл. П1. Устройство реакторов для проведения гомогенных процессов проще, чем устройство реакторов для гетерогенных процессов, ввиду легкости перемешивания. Все реальные аппараты занимают промежуточное положение между аппаратами идеального вытеснения и полного смешения. Движущая сила процесса в реальных реакторах меньше, чем в реакторах идеального вытеснения. Следовательно, в реакторах для гомогенных процессов перемешивание необходимо усиливать только до перехода процесса из диффузионной области в кинетическую, дальнейшее же усиление перемешивания снижает скорость процесса. В некоторых случаях бывает необходимо усиление перемешивания и в кинетической области, например, для устранения местных перегревов реакционной смеси, для усиления теплопередачи между реакционной смесью и теплообменными поверхностями и т. п. Конструкции реакторов зависят от характера среды (газ, жидкость), параметров процесса и свойств соединений, участвующих в реакциях. [c.145]

На рис. 1 -3 приведены примеры нагревания жидкости в аппаратах идеального вытеснения и идеального смешения. В аппарате идеального вытеснения температура жидкости плавно изменяется по длине аппарата I от начальной до конечной, так как текущие в аппарате объемы жидкости вытесняют друг друга, не смешиваясь. В аппарате идеального смешения поступающая жидкость практически мгновенно смешивается с находящейся в аппарате, поэтому начальная температура жидкости в таком аппарате мгновенно изменяется до конечной [c.23]

Средняя разность температур А/,,р при условии сохранения начальных температур нагреваемой жидкости и греющего пара (средняя движущая сила процесса) в аппарате идеального вытеснения выше, чем в аппарате идеального смешения. Следовательно, и количество переданной при этом теплоты в аппарате идеального вытеснения больше, т. е. > <2 . <. еш [c.23]

Реакторы смешения применяются в виде одиночных аппаратов или каскадов аппаратов с мешалками для обеспечения равномерного распределения реагентов по объему и достижения высоких коэффициентов теплопередачи. Удельная производительность каскада реакторов смешения с увеличением их числа приближается к аппарату идеального вытеснения. На практике используют каскад из 3-5 реакторов смешения. [c.45]

Рис. 5-4. Изменение концентрации в потоке по длине аппарата идеального вытеснения (7) и идеального смешения (2)

Объем аппарата идеального смешения может отличаться от объема аппарата идеального вытеснения в сто и более раз. Это положение имеет общий характер. Чем выше требуемая степень превращения, тем сильнее влияние характера распределения времени пребывания. Проблема распределения потоков приобретает особую остроту в связи с непрерывным возрастанием требований к глубине протекания реакций, глубине очистки и т. д. [c.630]

Сделайте эскиз выпарного аппарата, близкого к модели идеального смешения, и выпарного аппарата идеального вытеснения. [c.380]

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]

При математическом моделировании отдельную барботажную трубу газлифта можно принимать близкой к аппаратам идеального вытеснения как по жидкой, так и по газовой фазе, однако в целом реактор по жидкой фазе следует считать аппаратом идеального смешения. [c.54]

Применяемые для мерсеризации в массе смесители непрерывного действия по своему режиму далеки от аппаратов идеального вытеснения и ближе стоят к аппаратам идеального смешения. Об [c.49]

В рамках ячеечной модели аппарат идеального вытеснения является наилучшим вариантом для протекания необратимой реакции первого порядка, а аппарат идеального смешения — наихудшим. Это не противоречит полученным ранее результатам и полностью может быть отнесено к массообменным процессам. [c.638]

Обыкновенные дифференциальные уравнения обычно используют для математического описания нестационарных режимов объектов с сосредоточенными параметрами (например, для описания динамики реактора полного смешения), а также стационарных режимов объектов с распределенными параметрами по одной пространственной координате. В первом случае независимой переменной является время, а во втором - пространственная координата. Следует отметить общность и даже тождественность математических описаний, которая иногда свойственна математическим моделям различных объектов. Речь идет о нестационарных моделях периодически действующих аппаратов полного смешения и стационарных моделях аппаратов идеального вытеснения. В первом случае имеем (для реак-к [c.16]

Концентрационный коэффициент полезного действия раЕ ен частному от деления времени пребывания в аппарате идеального вытеснения т на время пребывания в аппарате идеального смешения Тн, необходимых для достижения одинаковой глубины прев]защения [c.274]

Интенсивное поперечное перемепшвание и быстрый теплообмен приводят к тому, что по сечению аппарата концентрации и температуры не меняются и при этом по оси идет ноток идеального вытеснения. Таким образом, элементарный слой регенератора является аппаратом идеального вытеснения для потока катализатора и аппаратом идеального смешения для потока газа, т. е. ностуиа-ЮЩ.ИЙ в этот слой газ выходит из аппарата, но не переходит в соседние элементарные слои. [c.325]

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]

При математическом моделировании отдельную барботажнук> трубу можно принимать близкой к аппаратам идеального вытеснения как по жидкой, так и по газовой фазам, однако в целом реактор по жидкой фазе следует считать аппаратом идеального смешения. Одним из достоинств газлифтного трубчатого реактора является возможность использования при его исследовании метода элемент- [c.10]

В результате решения уравнений (I, 88), (I, 92/, ([, 96), (1, 99) и вычислений можно показать, что количество побочных продуктов, образуюш,ихся при непрерывном процессе в аниарате идеального смешения, значительно больше, чем в аппаратах периодического действия и в неирерывноде11Ствук)Ш,и,ч аппаратах идеального вытеснения. Это может быть наглядно представлено г[>а-фически (рис, 9). [c.48]

Обычно при составлении математической модели трубчатого реактора его рассматривают как аппарат идеального вытеснения, так как отношение длины аппарата к его диаметру для промышленных реакторов достаточно велико ( / >1 10 ) [70]. Автоклавные реакторы в зависимости от характера решаемой с помощью модели задачи и требуемой точности рассматривают как аппараты идеального смешения [71], каскад реакторов смешения [72] или реактор, работающий в полусегре-гационном режиме [73]. [c.80]

Пример 4. Определить состав хлорнрованной жидкости, образующейся при хлорировании бензола и непрерыинодействующнх аппаратах идеального вытеснения н идеального смешения. Хлорированная жидкость содержит 40% мол, непрореагировавшего бензола, соотнишение констант скоростей реакций образования хлорбензола н полихлоридов /( =(),I. 8. [c.455]

В частности, ири исследовании кинетики таких процессов в аппаратах идеального вытеснения для выполнения условия Т I) = = onst (где / — длина) требуется построение сложных многосекционных теплообменников. Если эксперимент проводится в аппарате идеального смешения периодического действия, то скорость [c.269]

Для большинства экзотермических процессов скорость рначале увеличивается с возрастанием степени превращения вследствие повышения температуры в системе, но в конце снижается с уменьшением X за счет расходования реагентов. При сравнительно малых степенях превращения средняя скорость реакции в аппарате идеального смешения всегда выше, чем в аппарате идеального вытеснения. Однако по достижении некоторого уровня х, несколько большего, чем уровень, соответствующий максимуму скорости реакции, средние скорости для двух моделей реакторов становятся идентичными после превышения указанного уровня реактор идеального вытеснения становится предпочтительнее. [c.338]

Непрерывно действующие аппараты в зависимости от характера изменения параметров делят на аппараты идеального вытеснения, идеального смешения и промежут. типа (осн. группа). В аппаратах первого типа в ходе процесса концентрация (а следовательно, и движущая сила) монотонно падает (рис. 1) одновременно убывает скорость процесса, а также производительность единицы объема аппарата в интервалах его длины от начала до конечного значения средняя движущая сила определяется как средняя логарифмич. величина. В аппарате идеального смешения концентрация изменяется практически мгновенно и движущая сила на протяжении всего процесса остается постоянной и равной своему конечному и, значит, наименьшему значе нию. В аппаратах периодич. действия движущая сила процесса и, следовательно, его скорость монотонно падают. Характер изменения концентрации в аппарате определяет не только скорость процесса и производительность едини- [c.373]

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]

Конструктивно реакторы димеризации могут быть оформле-ны как аппараты идеального вытеснения или смешения в виде теплообменников кожухотрубного типа, например типа труба н трубе. Разработана математическая модель, позволяющая рассчитать оптимальный технологический режим, выбирать тип реактора при проектировании опытных и опытно-промышленных установок [29, с. 126]. Эта модель учитывает одновременное протекание трех реакций димеризации ЦПД, содимеризации ЦПД с изопреном и пипериленом. [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология