Реактор с промежуточным гидродинамическим режимом

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]

Такая система, состоящая в некоторых случаях из десятка и более аппаратов, получила название каскада реакторов (или батареи реакторов). Близок к каскаду и многосекционный горизонтальный аппарат (рис. 6.1.10). В каскаде реакторов изменение концентрации реагирующих веществ носит ступенчатый характер, так как продукт реакции предыдущего реактора (или секции) является исходным реагирующим веществом в последующем реакторе. Гидродинамический режим работы каскада реакторов является промежуточным и зависит от числа аппаратов, с увеличением числа которых он приближается к режиму полного вытеснения. В каскаде увеличивается время пребывания реагирующих компонентов по сравнению с реактором полного перемешивания, а также возрастает выход целевого компонента. [c.618]

Гидродинамический режим работы каскада реакторов является промежуточным и зависит от числа аппаратов с увеличением числа реакторов в каскаде он приближается к режиму вытеснения, а при уменьшении — к режиму смешения. [c.142]

По 3-му признаку за основу классификации берется режим движения реагентов в аппарате В зависимости от гидродинамических условий аппараты для проведения химических реакций разделяют на реакторы смешения (емкости с перемешивающим устройством), вытеснения (трубчатые) и промежуточного типа. [c.21]

Казалось бы, что первая задача легко выполнима. Среднее время пребывания в реакционной зоне (время контакта) равно частному от деления свободного объема реакционной зоны на объемную скорость потока. Однако не все молекулы реагирующего потока пребывают в зоне реакции одинаково долго. Различные части турбулентного потока, движущегося сквозь зерненый слой катализатора, обладают разными скоростями. Продольное перемешивание потока турбулентными вихрями и образование застойных зон в промежутках между твердыми частицзхми приводят к тому, что молекулы реагентов, вошедшие в реактор с потоком, достигают выхода через различные промежутки времени, более или менее отличающиеся от среднего значения. Время пребывания в реакционной зоне (время контакта) является, таким образом, случайной величиной, характеризуемой некоторой дифференциальной функцией распределения ф(т). Вид функции ф(т) определяет гидродинамический режим реактора. Чем большую роль в движении потока играют беспорядочные турбулентные пульсации, тем более размазана функция ф(т). Предельному случаю, когда турбулентное перемешивание отсутствует и время пребывания одинаково для всех молекул, отвечает режим идеального вытеснения. Другой предельный режим — идеального смешения — возникает, когда интенсивное перемешивание потока (чаще всего принудительное) приводит к выравниванию состава потока по всему реактору в этом случае для каждой молекулы вероятность того, что она покинет реактор, не зависит от времени, уже проведенного ею в реакционной зоне. Режим, промежуточный между [c.153]

Скорость жидкофазного окисления парафина зависит от многих факторов — от концентрации катализатора, температуры, парциального давления кислорода, линейной скорости газа-окислителя и даже от размера отверстий, через которые газ барботирует в реакционную массу. В промышленности концентрация катализатора ограничивается 0,2—0,3 вес. % КМИО4 (около 0,10 вес. % в пересчете на Мп). При повышении температуры скорость процесса возрастает. Так, одинаковая глубина превращения (30—35%) достигается при 80 °С за 110 ч, при 100 °С — за 38 ч, при 110 °С — за 24 ч. С ростом температуры возможен переход реакции в диффузионную область, вследствие чего большое значение приобретает гидродинамический режим в реакторе. Перечисленные факторы оказывают влияние не только на скорость реакции, но и на состав образующихся веществ, на выход и качество целевой фракции высших кислот. В оксидате наряду с целевыми монокарбоновыми кислотами всегда содержатся промежуточные продукты окисления (спирты и кетоны), а также сложные эфиры, лактоны, кето- и оксикарбоновые кислоты, дикарбоновые кислоты и т. д. Примеси других кислот, особенно оксикарбоновых, нежелательны. Количество их зависит в основном от глубины окисления и температуры, но заметную роль играют и гидродинамические параметры, влияющие на скорость обновления поверхности раздела фаз и степень окисления продуктов в слоях жидкости, непосредственно примыкающих к пузырькам газа-окислителя. [c.531]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология