Модель идеального смешения полного

Модель идеального смешения. Условия физической реализуемости этой модели выполняются, если во всем потоке или на рассматриваемом его участке ироисходит полное (идеальное) смешение частиц потока. В таком случае любое изменение концентрации вещества на входе потока в зону идеального смешения мгновенно распределяется ио всему объему зоны. Уравнение, описывающее изменение концентрации в зоне идеального смешения, имеет вид [c.56]

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]

Исходя из общего вида полной математической модели реактора идеального смешения применительно к рассматриваемой конкретной реакции [c.111]

В случае реактора выгеснения простейший метод расчета основан на предположении о поршневом течении, тогда как упрощающим допущением для реакторов смешения является модель об идеальном перемешивании. При хорошем перемешивании и достаточно малой вязкости жидкости отклонения от данной модели обычно много меньше, чем от модели идеального вытеснения. Ван де Васс [1] исследовал влияние перемешивания на степень приближения к идеальной модели. Согласно его данным, время перемешивания определяется мощностью мешалки. По утверждению Данквертса [2] для полного перемешивания необходимо, чтобы за время, много меньшее, чем среднее время пребывания, жидкость, находящаяся вблизи выхода из аппарата, отбрасывалась под воздействием мешалки к его входу. I [c.81]

Модель идеального смешения. Модель предполагает полное смешение хладоагента. Отсюда температура его будет постоянна по длине теплообменника. Температура, до которой можно нагреть хладоагент, определяется из следующего уравнения теплового баланса [c.70]

Для системы, имеющей распределение времени пребывания аналогичное распределению в модели идеального смешения, величина / может лежать между нулем (смешение на молекулярном уровне) и единицей (случай полного разделения). Для системы, соответствующей модели идеального вытеснения, где частицы потока не смешиваются, степень разделения достигает максимального значения /=1. [c.107]

Модель идеального смешения. Модель предполагает полное смешение нагреваемой жидкости, при этом ее температура по длине теплообменника будет постоянна. Температура нагрева жидкости определяется из уравнения [c.125]

Параметром ячеечной модели служит число ячеек полного перемешивания N одинакового объема К. С увеличением N структура потока приближается к модели полного вытеснения, а с уменьшением N — к модели идеального смешения. [c.633]

Вышеприведенные интегральные соотношения для расчета ректификационных колонн выведены на основе идеализированной модели движения потоков пара и жидкости. Предполагалось, что концентрации фаз постоянны по поперечному сечению колонны и меняются только по высоте. Такая картина отвечает модели идеального вытеснения, когда потоки равномерно распределены по всему поперечному слою аппарата и все частицы каждой фазы движутся параллельно друг другу с одинаковыми скоростями без перемешивания. Теоретическая ступень разделения предполагает полное перемешивание жидкости, что отвечает модели идеального смешения. [c.59]

Модель идеального смешения. Другая идеализированная модель-модель идеального смешения. Это такое состояние потока в проточном аппарате, когда обеспечивается мгновенное и полное смешение поступающих частиц и уже имеющихся в аппарате (рис. 1.21). [c.45]

Учет неидеальности потока в реакторе включает такие этапы предварительных исследований. Первый этап - установление поля скоростей потока в объеме реактора и других явлений переноса (например, диффузионного). Чаще это эксперименты с прямым измерением векторов скоростей и другие методы аэро-или гидродинамических испытаний. Второй этап - построение модели, наиболее полно отражающей полученную структуру потока и явлений переноса. Конечно, эти модели сложнее рассмотренных. Третий этап - анализ полученной модели с целью выявить роль отклонений от идеальности потока в показателях процесса. Например, такой анализ показал, что диффузионный перенос вдоль основного потока можно не учитывать в практических расчетах, если н//)э > 50, где L - длина реактора. В специальной литературе по химическим реакторам такого рода оценки сделаны. Можно ожидать, что в большинстве случаев результаты расчета реактора с неидеальным потоком будут находиться в области между двумя крайними режимами - идеального смешения и вытеснения. [c.131]

Простейшие из типовых моделей — идеального смешения и идеального вытеснения — соответствуют двум крайним, предельным случаям проведения процесса. Первая модель является аналогом схемы одноступенчатой экстракции при допущении о полной изотропности фаз в зоне смешения экстрактора, на основании которого пар,аметры модели рассматриваются как сосредоточенные. Вторая модель является аналогом схемы непрерывного и распределенного по длине контакта фаз в, аппарате колонного типа при допущении о поршневом режиме потоков. [c.99]

Эффект смешения. В математической модели принимали, что в реакторе достигается полное смешение реагентов за очень короткое время (модель идеального смешения). Допустимость такого предположения можно проверить на модельном реакторе. С этой целью было исследовано распределение по временам пребывания для модельной смеси глицерин — вода методом трассирования. [c.319]

Для системы, распределение времени пребывания которой аналогично распределению в модели идеального смешения, величина / может лежать между нулем (смешение на молекулярном уровне) и единицей (полное разделение). Для системы, соответствующей модели идеального вытеснения, где частицы по- [c.322]

Степень перемещивания реагирующих масс в реакторах непосредственно влияет ва режим их работы. Полное смешение обеспечивает постоянство параметров, в частности температуры во всем реакционном объеме, а при идеальном вытеснении температура, как правило, изменяется по высоте реакционного объема. В результате в реакторах вытеснения меняется константа скорости реакции и соответственно скорости процесса. При сравнении моделей идеальных реакторов вытеснения и смешения условно принято постоянство температуры и соответственно константы скорости реакции для всех типов реакторов. Влияние температуры, рассмотрено отдельно. [c.81]

Изменения гидродинамической обстановки в реакторе, происходящие при изменении скорости газового потока и высоты пенного слоя, позволяют исследовать работу реактора по моделям идеального вытеснения, полного смешения, диффузионной или ячеечной. В ходе исследований производится определение, корректировка коэффициентов, проверяется адекватность моделей и изучается влияние указанных параметров на коэффициент массопередачи к, к. п. д. т] и интенсивность работы абсорбера I. [c.217]

Рассмотрим систему идеального смешения с постоянной скоростью подачи реагентов. Вследствие полного перемешивания температура системы во всем объеме постоянна и одинакова. Подобная картина наблюдается в реакторе смешения (единичная ступень), однако результаты обсуждения этой простой модели могут оказаться полезными при анализе тепловых характеристик [c.155]

Типовые модели выбираются в зависимости от структуры потоков в аппарате, в котором осуществляется процесс. Наиболее часто используют следующие гидродинамические модели (табл. 2.1) 1) полного (или идеального) вытеснения 2) полного перемешивания, или идеального смешения 3) диффузионную модель 4) ячеечную модель. Третья и четвертая модели являются промежуточными между первой и второй. [c.40]

В настоящее время для расчета массообменных аппаратов широко используются представления об идеализированных моделях. Чаще всего принимают, что поток жидкости или газа в аппарате можно представить моделью идеального вытеснения или полного смешения. В реальных реакторах режим движения потоков никогда не удовлетворяет полностью этим идеализированным моделям и носит промежуточный характер. Поэтому желательно оценить отклонение реального потока от идеального. [c.157]

Модель смешение — вытеснение (/га — Ъ). При данном значении т вели- чину X при времени пребывания т можно получить из кривой реактора идеального смешения (кривая i, рис. 1У-34), сначала двигаясь до точки О, а затем определив = тт, откуда получаем значение х . Из точки О проводится линия ВВ, параллельная СА — кривой для реактора идеального вытеснения так, что абсцисса точки В соответствует полному времени пребывания т в системе, а ордината точки В определяет полную степень превраш ения для рассматриваемого случая эндотермической реакции. [c.339]

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]

Как и в вопросах, рассматривавшихся выше, важно прежде всего выделить простейшие предельные случаи. В первом из них продольный перенос считают настолько сильным, что температура и концентрации всех веществ полагаются одинаковыми по всей длине. Во втором предельном случае, напротив, полностью пренебрегают продольным переносом и считают, что температура и концентрации изменяются по длине в соответствии с протеканием реакции. Для неподвижного слоя или канала значение продольного переноса определяется просто длиной, так что указанные предельные случаи соответствуют короткому слою и длинному слою. Для слоя катализатора их рассматривали Тодес и Марго-лис [16], для слоя горящего угля — Майерс [17]. При проведении процесса в кипящем (псевдоожиженном) слое характер процесса всегда близок к предельному случаю полного перемешивания-В теории устойчивости химических реакторов только что отмеченным предельным случаям отвечают модели реакторов идеального смешения и идеального вытеснения как для гетерогенных, так и для гомогенных реакций. [c.427]

Типовые модели выбираются в зависимости от структуры потоков в аппарате, в котором осуществляется процесс. Наиболее часто используют одну из трех гидродинамических моделей (рис. 2-2) 1) полного (или идеального) вытеснения 2) полного перемешивания или идеального смешения 3) промежуточную модель. [c.41]

Для анализа процессов пользуются моделями С. п. разл. степени идеализации простейшие из них — идеальное вытеснение и идеальное смешение. В первом случае предполагается отсутствие продольного перемешивания при полном поперечном, время пребывания всех частиц одинаково. Эта мо- [c.548]

В работе [5] приведены расчеты для идеальных моделей (вытеснения и полного смешения) и диффузионной модели реактора с фонтанирующим слоем. Тай же показано, что реальные аппараты точнее всего описываются уравнением диффузионной модели. См. также [6]. (Прим. ред.) [c.68]

Для анализа хим.-технол. процессов используют модели С.п. разной степени идеализации простейшие из них-идеальное вытеснение и идеальное смешение (см. Непрерывные и периодические процессы). В первом случае предполагается отсутствие продольного перемешивания при полном поперечном, время пребывания всех частиц одинаково. Эта модель удовлетворительно описывает, напр., мн. процессы в длинных 1рубах, особенно заполненных зернистыми слоями. В модели идеального смешения Полагают, что элементы потока при поступлении в аппарат мгновенно и равномерно смешиваются со всем его содержимым, концентрации и т-ра одинаковы во всех точках объема. К этой модели близки, напр., потоки в аппаратах с интенсивньпи мех. перемешиванием. [c.445]

Каждая ступень такого экстрактора состоцт из смесителя I, где происходит собственно процесс экстракции при интенсивном перемешивании фаз, и отстойника 2, в котором осуществляется отделение экстракта от рафината. В смесителе происходит полное смешение фаз (т. е. этот аппарат работает по модели идеального смешения-МИС) и вследствие этого в смесителе обычно достигается состояние равновесия между фазами. Таким образом, в одной ступени фазы двг жу ся прямоточно по отношению друг к другу, в то время как в целом в усга1.овке создается противоточное движение фаз. [c.158]

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]

Более надежными с точки зрения общности являются теоретические модели реактора. Они, как правило, сложны, но при использовании вычислительной техники исследование таких моделей возможно, поэтому в последнее время они часто применяются. Здесь иногда удается нрименить стандартные модели идеальных реакторов (идеального вытеснения, полного неремешивания, диффузионную), а также различные их комбинации параллельные зоны идеального, вытеснения, последовательно соединенные зоны полного смешения и идеального вытеснения, параллельное соединение зон полного смешения и идеального вытеснения, байпас с различной комбинацией зон, последовательное соединение зон полного смешения (ячеечная модель). Такие модели подробно описаны [121, 129]. Но они далеки от отображения истинного протекания процессов и поэтому формальны, а рекомендации, сделанные на их основе, относятся только к конкретным условиям. [c.117]

Они свидетельствуют о значительном разбросе температур, получаемом для различных моделей. Так, модель идеального вытеснения дает завышенные температуры (Гг = И2 °С), а модель полного смешения — заниженные Т2к = 100 °С). Более реальный характер изменения температуры по теплообменнику отражается ячеечной и диффузионной моделями (Гзк = 107 °С). При этом конечные температуры для данных моделей практически совпадают, но тем не менее профили температур различаются существенно. Различие конечных температур для модели идеального вытеснения и диффузионной модели составляет 5° (около 5 %), что существенно при расчетах теплообменников. Еще большее различие дают модели вьггеснения и полного смешения хладоагента. [c.199]