Реактор идеального смешения полного

Уравнения (УП,34) и (УП,35), выражающие материальный баланс по веществам А я R для реактора идеального вытеснения, полностью правомерны для проточного реактора идеального смешения и являются исходными при получении уравнений, характеризующих полный состав продуктов в реакторах этого типа. [c.193]

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

Производство фенолоформальдегидных смол осуществляется периодически и непрерывным методом. В качестве варочного котла— реактора-—в периодическом методе применяются цилиндрический аппарат, изготовленный из легированной стали, биметалла или никеля, вместимостью 5—15 м со сферическим дном, в котором имеется сливной штуцер с краном или запорным устройством для выпуска готовой смолы. В крышке расположен загрузочный дюк и смотровые стекла. Реактор, работающий в режиме, близком к полному смешению, снабжен мешалкой якорного типа и водяной рубашкой для подогрева (охлаждения) реакционной смеси. Для непрерывной поликонденсации (рис. 97) используют реакторы идеального смешения. Аппарат представляет собой колонну, состоящую нз расположенных одна над другой секций (рис. 98). Мешалки всех секций имеют общий вал и приводятся в движение От одного двигателя. Все исходные вещества поступают в колонну смешения при атмосферном давлении и 95—98°С. Образовавшаяся смола отделяется от надсмольной воды в сепараторе и направляется на сушку, а затем через смолоприемник на охлаждение. [c.220]

Под чувствительностью трубчатого реактора к данному параметру мы будем понимать возможность больших изменений характеристик реактора под влиянием малого изменения параметра. С подобным явлением мы уже встречались при исследовании реакторов идеального смешения, где очень малое изменение температуры исходной смеси ниже некоторого критического значения может погасить реакцию. Приведенные в предыдущем разделе рассуждения позволяют предположить, что такого рода явления должны наблюдаться и в трубчатых реакторах. Метод, описанный в разделе IX.6, позволяет дать полное объяснение этих явлений, но мы не будем приводить всех выкладок, а лишь опишем некоторые известные результаты, иллюстрирующие характер возможных резких изменений режима реактора. [c.280]

Рассчитаем изменение доли неразложившегося компонента в каскаде из 4-х реакторов идеального смешения при разделении зон разложения апатита раствором фосфорной кислоты, содержащим монокальцийфосфат (первые три реактора), и кристаллизации сульфата кальция при введении в раствор серной кислоты (4-й реактор). Среднее время пребывания реакционной суспензии в каждом реакторе 900 с. Время полного растворения 6120 с. Следовательно, значение % для одного реактора составляет 900 6120 = 0,147, а для четырех реакторов достигает 0,588, т. е. не обеспечено время, необходимое для полного разложения. [c.205]

В реакторе идеального смешения (полного перемешивания) [c.450]

Реакторы идеального смешения (полного перемешивания)— аппараты, в которых потоки реагентов мгновенно и равномерно перемешиваются во всем реакционном объеме. Это значит, что состав и температуру реакционной смеси в таком аппарате можно считать одинаковыми во всем его объеме. Практически к реакторам этого типа могут быть отнесены аппараты небольшого объема с мешалками (при малой вязкости среды), проточно-циркуляционные аппараты при большой кратности циркуляции, аппараты с кипящим слоем и др. (рис. 17.4, 17.5). [c.477]

Знание одной только функции распределения времени пребывания не только недостаточно для расчета процесса в последовательности реакторов, но и не позволяет оценить всей сложности ироцессов перемешивания потока внутри одиночного реактора идеального смешения. На это впервые указал Данквертс (см. библиографию на стр. 213), выделивший два предельных режима — полного сме- [c.204]

Проследим неоднозначность определения концентраций при режиме с полным использованием исходных и промежуточных реагентов для реакций второго порядка, протекающих в реакторах идеального смешения и идеального вытеснения в системе реактор — узел разделения . Продукты реакции разделяются в ректификационной колонне, разделительная способность которой для упрощения анализа принимается бесконечной. В качестве рецикла используется дистиллят, а конечные продукты реакции, имеющие наименьшую летучесть, отбираются из куба колонны. [c.132]

Под полным описанием будет подразумеваться такое описание, при котором определены две независимые концентрации компонентов. В случае замкнутой системы или реактора идеального смешения для двух последовательных реакций должны быть определены любые две из трех концентраций [А], [Р] и [D], поскольку в замкнутой системе оци связаны соотношением [c.188]

Рис. 81. Профили концентраций и скоростей в реакторе идеального вытеснения ]), полного смешения (2) и в каскаде реакторов полного смешения (3).

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]

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]

Другим замечательным свойством реактора идеального смешения является полная аналогия первого из уравнений с уравнением диффузионной кинетики. Если использовать систему (X, 26) для нахождения стационарных состояний, то для определения концентрации С реагирующего вещества в реакторе получится уравнение [c.452]

Реактор сме ш е ния представляет собой некоторый объем, -в котором происходит непрерывное перемешивание реакционной смеси. Элемент объема потока исходных веществ, поступающий в реактор через питающий трубопровод, мгновенно перемешивается с содержимым реактора. Состав элемента, т. е. концентрация веществ в этом элементе, резко изменяется от состава питания до состава смеси в реакторе. Такой реакционный аппарат называется реактором с полным перемешиванием или реактором идеального смешения. [c.237]

А. Н. Плановский [88] показал возможность повышения эффективности реакторов идеального смешения путем деления реакционной зоны на несколько секций. При этом эффективность возрастает с уменьшением порядка химической реакции и увеличением числа секций. Это находится в полном соответствии с формулами (115) и (119). В связи с этим возникли конструктивные решения секционированных аппаратов. Анализ возможных конструктивных схем секционированных аппаратов приведен в [81]. [c.95]

Рис. 98. Графическое определение интегральной селективности реакторов идеального вытеснения, полного смешения и каскада реакторов полного смешения.

Исследователи неоднократно наблюдали режим пульсирующего воспламенения в холодных пламенах углеводородов [9], при горении сероводорода НзЗ [8] и смеси водорода с кислородом ЗН2 + + О2 (+N2) [7]. Эксперименты в данных работах проводили на статических установках в замкнутом объеме, поэтому наблюдающиеся пульсации были немногочисленны (порядка 10 вспышек в одном эксперименте). В работе [10] достигнут устойчивый режим периодического воспламенения смесей паров горючего (углеводороды, входящие в состав прямогонного бензина и крекинг-бензина) с воздухом. Устойчивый во времени режим достигался за счет использования так называемого турбулентного реактора (типа реактора идеального смешения) с объемом рабочих сосудов 100 мл и 2 л. В реакторе объемом 100 мл режим периодического воспламенения наблюдали при температурах около 390° С, величина а (отношение имеющегося в по-, даваемом воздухе кислорода к количеству, необходимому для полного сгорания горючего до СОд и Н2О) составляла 0,075. При данных условиях частота пульсаций была 0,5—0,25 Гц и практически не зависела от концентрации горючего в смеси. В реакционном сосуде объемом 2 л периодический режим самовоспламенения наблюдали в интервале температуры 350—450° С, частота вспышек 0,25—0,05 Гц и увеличивается с увеличением температуры (также не зависит от концентрации паров бензина в смеси). Вспышки обычно возникали в центре сосуда, где находится трубка, по которой выводятся продукты реакции при малых величинах а вспышки визуально имеют синий цвет, при увеличении а — становятся желтыми. В промежутке времени между вспышками наблюдается полное затухание пламени или остаточное слабое свечение. При рассмотрении зависимости частоты вспышек от отношения поверхности сосудов к объему сделан вывод о том, что в данной системе имеют место не релаксационные , а химические колебания. [c.230]

Уравнение (5.1) отражает вероятностный характер распределения частиц извлекаемого вещества по времени пребывания в каскаде реакторов идеального смешения уравнение (5.2) описывает зависимость времени полного извлечения целевого компонента в каждой ступени от его содержания в экстрагенте, причем коэффициенты и определяют экспериментально. Найдено (для извлечения активных веществ из растительного сырья) Ь = 9,75 и = 3,967. [c.216]

Распределение концентрации компонентов реакционной смеси в реакторе зависит от скорости потока, скорости реакции и от особенностей перемешивания вещества в потоке. Предельным случаям соответствуют модели идеального вытеснения и идеального смешения. В реакторе идеального вытеснения движение вещества в потоке подобно движению поршня. В реакторе идеального смешения достигается полное перемешивание, гак что состав потока во всех точках реакционной зоны одинаков и не отличается от состава потока на выходе из реактора. В реальных системах имеет место промежуточный случай. Однако дл [c.32]

Наш проекти ровщик выбрал для процесса непрерывнодействующий реактор идеального смешения. При помощи схемы материальных потоков (рис. IV-4) и допущений, характеризующих каждый элемент оборудования, можно написать полную систему дифференциальных уравнений, определяющих динамику реакции и технологического процесса [см. уравнения (IV, 1) — (IV, 45)]. [c.53]

Уравнения (V, 26) и (V, 27) представляют собою характеристические уравнения проточного реактора идеального смешения и позволяют определить неизвестную величину по заданным. В любом случае для реактора полного смешения размер реактора, расход реагентов, начальные и конечные концентрации могут быть определены только при условии, если известна кинетика процесса. [c.128]

Уравнения (V. 25) и (V. 26) представляют собою характеристические уравнения проточного реактора идеального смешения и позволяют определить неизвестную величину по заданным. В любом случае для реактора полного сме-ф шения его размер, расход реагентов, на- [c.92]

Решение. По кривой для реактора идеального смешения точка О при х = 0,67 определяется для с х 0.7 12 = 8,4. Далее по графику находим, что ордината точки В дает значение полной степени превращения х=0,81. Только в реакторе идеального вытеснения при J x= 2 можно достигнуть х=0,9. [c.220]

Рис. 73. Кривые распределения времени пребывания для реакторов идеального вытеснения (/), полного смешения (2) и каскада реакторов полного смешения или реального аппарата вытеснения (3).

Поиск кинетических уравнений упрощается при изучении процесса в реакционных аппаратах, обеспечивающих наиболее простую связь между результатами процесса и варьируемыми параметрами. К таким аппаратам относятся реакторы с идеальным режимом (структурой) потока реакционной смеси реакторы идеального или полного смешения (периодический и непрерывный) и реакторы идеального вытеснения (непрерывный). Для сокращения мы будем называть их в дальнейшем идеальными реакторами (периодическим, вытеснения и смешения). [c.53]

Первое из ус.тювий устойчивости имеет непосредственный физический смысл. Его левая часть представляет собой полную производную скорости тепловыделения кг (С, Т) по температуре с учетом соотношения между стационарными значениями концентрации ключевого вещества и температуры = Со — ip-/k ) Т — Т ) [см. формулу (VII.7)]. Правая часть неравенства (VIII.16) равна производной скорости теплоотвода по температуре (с учетом отвода тепла как движущимся потоком, так и с помощью внешнего теплоносителя). Неравенство, обратное (VIII.16), таким образом, совпадает е условием неустойчивости, выведенным в разделе II 1.3 (как было показано в разделе VII.3, оно применимо и к реакторам идеального смешения). При выводе этого условия отмечалось, что на его основании можно делать заключение только о неустойчивости процесса, но нельзя заключать, что процесс, в котором условие неустойчивости не выполнено, обязательно будет устойчивым. Действительно, строгий анализ, основанный на исследовании нестационарных урав- [c.328]

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]

Для последовательности адиабатических реакторов идеального смешения мы рассмотрим только одну задачу оптимизации. Пусть требуется получить максимальную конечную степень полноты реакции в последовательности N реакторов одинакового объема V путем надлежащего распределения байпаса исходной смеси. Эта система представлена на рис. VIII.3 здесь снова принята нумерация реакторов от конца последовательности к началу д — полный объемный расход сырья и — объемная скорость потока в тг-м, считая от конца, реакторе. Таким образом, исходная смесь делится на поток подаваемый в Л -й реактор, и байпасный поток (1—д. Этот байпасный поток служит для охлаждения реагирующей смеси, выходящей из п-го реактора, до подачи ее в (и—1)-й реактор, путем добавления холодного сырья с объемной скоростью п = М, N — 1,. . ., 2). Таким образом [c.219]

Рассмотрим реакцию А + В- С+0- 2Р, проводимую в реакторе идеального смешения. Полагаем, что летучести компонентов реакции находятся в соотношении ал>ав>ас>ав> >ая. Тогда при эквимолярной подаче в систему реагентов Л и В возможны следующие режимы АВСО — режим с полным использованием исходных и промежуточных реагентов (в дистилляте колонны присутствуют все компоненты, в кубе — только компонент Р) АВ — режим с полным использованием исходных реагентов Л, В (в дистилляте компоненты Л, В, С, в кубе — С, О, Р) Л —режим с рециркуляцией компонента Л (в дистилляте—Л, в кубе —все компоненты). [c.132]

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]

Уравнения (V. 25) и (V. 26) представляют собою характеристические уравнения проточного реактора идеального смешения и позволяют определить неизвестную величину по заданным. В любом случае для реактора полного смешения его размер, расход реагентов, начальные и конечные концентрации могут быть определены только при условии, если известна кинетика процесса. Каскад реакторов полного смешения. В каскаде реакторов состав реакч ционной смеси изменяется по мере пере р хода из одного аппарата в другой. В [c.92]

Описание схемы. Данная система показана на рис. И [391 Для удобства описания схемы, помимо нумерации блоков, введем нумерацию потоков. Блоки 1,. . ., 5 представляют собой реакторы идеального смешения, в которых протекают реакции вида (11,89). Обе реакции имеют первый порядок и необратимы, причем А — исходный продукт, в — целевой продукт и С — нежелательный продукт, в аппарате 6 происходит полное выделение из реакционной смеси вещества С. Блоки 7—9 яйляются экстракторами с перекрестным током. Система экстракторов служит для возможно большего выделения вещества А с тем, чтобы посредством рецикла направить его вновь в реакторы 1, 5. [c.57]

Имеется полное экспериментальное описаице процесса, т.е. измеряется концентрация по крайней мере двух компонентов реакции (третью концентра1Н1ю находят из условия материального баланса ) данные получены в реакторе идеального смешения нлн кинетические кривые получены с высокой степенью точности, допускающей нахождение производных. В этом случае следует воспользоваться соотношениями типа (У.18), которые имеют вид [c.254]

Характеристическое уравнение реактора полного смешения можно выводить на основании материального баланса. Поскольку в реакторе идеального смешения концентрации реагентов одинаковы во всем объеме аппарата, материальный баланс составляется для всего объема аппарата. При этом параметры процесса в объеме реактора в отводимом потоке одинаковы. Приход вещестБа равен [c.87]

В литературе имеется ряд расчетов колебаний в гомогенном реакторе идеального смешения. Наиболее полное исследование для реакции первого порядка провели Сальников и Вольтер [19]. В их статье можно найти также ссылки на предшествующую литературу. Сальников и Вольтер пользовались безразмерными уравнениями в виде (X, 45). Методами качественной теории дифференциальных уравнений они определили ход интегральных кривых и расположение предельных циклов на фазовой плоскости в переменных X, и (в наших обозначениях). Амплитуда автоколебаний не находилась, так что полученные результаты не позволяют провести разграничение между тривиально-релаксацион ными и кинетическими автоколебаниями. Как мы видели, в переменных X, и это и вообще затруднительно. Для полного решения задачи об относительной амплитуде и характере автоколебаний [c.464]

В настоящее время не представляется возможным дать полный теоретический анализ кинетики хемодесорбционных (реак-ционно-десорбционных) процессов. Особое значение приобретает развитие экспериментальных методов исследования. Влияние массообменного процесса на химический предлагается [205] учитывать через эмпирический фактор диффузионного ускорения реакции %, численно равный отношению наблюдаемых констант скорости химической реакции в гетерогенной г и гомогенной г системах при одинаковых условиях, т. е. % = г 1г. Для протекания необратимой реакции типа А- В в реакторе идеального смешения при условии, что десорбирующий агент химически [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология