Каскад реакторов с рециркуляцией

В книге описано моделирование при помощи цифровых вычислительных машин для исследования переходного процесса на примере адиабатического реактора процесса, протекающего в каскаде реакторов процесса с рециркуляцией непрореагировавших исходных компонентов. [c.108]

Окисление этилена в каскаде реакторов. Наряду с циркуляционными схемами контактирования, предусматривающими возвращение непрореагировавшего этилена в тот же контактный аппарат, опробовались различные схемы ступенчатого окисления этилена в нескольких последовательно расположенных аппаратах без рециркуляции реакционных газов > Реакционные газы, [c.241]

Каскад реакторов смешения с рециркуляцией (рис. 194) ирименяется при проведении жидкофазных гетерогенных процессов, когда один из взаимодействующих компонентов не успевает прореагировать полностью. Последним аппаратом цепочки является сепаратор, с помощью которого гетерогенная смесь разделяется на фазы. Один продукт отводится для дальнейшей переработки, или очистки, а второй возвращается в начало процесса. Тем самым достигается более полное использование сырья, однако снижается производительно ть схемы, так как увеличивается время пребывания смеси в системе и снижается концентрация взаимодействующих веществ. [c.241]

Рис. 194. Каскад реакторов с рециркуляцией

Таким образом, уравнение (I) с учётом (2) и (3) определяет степень растворения в каскаде реакторов с рециркуляцией. Входящие в (2) и (3) значения вычисляются на основе уравнений теплового и материального балансов для каждой ступени каскада. Для составления таких уравнений необходимо знать количество нерастворившегося компонента в каждой ступени каскада. С помощью рассуждений, вполне аналогичных приведенным выше, можно показать, что для С -ой ступени каскада справедливо выражение [c.259]

Итак, математическое описание непрерывного растворения в каскаде реакторов с рециркуляцией представляет собой систему алгебраических уравнений, в которую входят уравнений (4), /7 уравнений материального баланса и уравнений теплового баланса. Решение этой системы достаточно сложно и должно осуществляться с помощью быстродействующих вычислительных машин. [c.260]

Рис. 4.12. Четырехступенчатые каскады реакторов с частичной (а) и полной (б) рециркуляцией твердой фазы Т. Ф.).

Перерабатываемое сырье обычно содержит нерастворимые компоненты. В таких случаях рециркуляция всей твердой фазы невозможна, так как это привело бы к неограниченному накоплению в системе инертных составляющих. Возможна лишь частичная рециркуляция, т. е. возврат в первую ступень определенной доли v твердой фазы, покидающей каскад. Назовем величину v коэффициентом рециркуляции. Таким образом, твердая фаза на выходе (обозначим ее массу G) делится на два потока рециркулят с массой = G и выводимый из системы продукт с массой = (1 — v) G. Принципиальная схема каскада реакторов с частичной рециркуляцией твердой фазы изображена на рис. 5.4, а. [c.158]

Рис. 5.4. Принципиальная схема процесса с рециркуляцией твердой фазы в четырехступенчатом каскаде реакторов

Выражение (5.65) в принципе решает задачу о плотности распределения вероятностей времени пребывания в каскаде реакторов с рециркуляцией, так как сводит ее к соответствующей задаче для прямоточного каскада, метод решения которой известен (стр. 130). [c.162]

Итак, мы получили изображение по Лапласу плотности распределения вероятностей безразмерного времени пребывания в каскаде реакторов с рециркуляцией. Это изображение — рациональная функция р, т. е. отношение двух полиномов, причем степень полинома в знаменателе равна п, а степень полинома в числителе — п —к. Переход от изображения к оригиналу, т. е. выполнение обратного преобразования Лапласа, не представляет принципиальных затруднений, но требует определения всех корней р - полинома в знаменателе (/ = 1,2,. . ., п). При п = I ж п — 2 отыскание корней не составляет никакого труда при и = 3 и га = 4 дело сводится к решению уравнений третьей и четвертой степени для этой цели лучше всего пользоваться численными методами. Если га >> 4 (слзгчай, мало характерный для процессов с рециркуляцией), то корни, как известно, не выражаются в радикалах, и решение уравнений возможно только при помош и численных методов. [c.163]

В первую ступень каскада реакторов- с рециркуляцией твердой фазы поступает исходная суспензия с влажностью и рециркулируемый продукт с влажностью /ц. Если —масса твердой фазы в секундном потоке исходной суспензии, то объемная скорость потока для любой ступени определится выражением [c.174]

Каскад реакторов смешения. Для управления каскадом реакторов смешения с рециркуляцией продукта и промежуточной подпиткой разрабатывалась программа для математического моделирования. Все реакторы имеют равные объемы (5000 л) и работают при 70 °С. [c.319]

Рис. VI-17. Каскад реакторов с рециркуляцией.

Рис. VI-18. Графический расчет каскада реакторов с рециркуляцией.

Рис. У1-19. Графический расчет каскада реакторов с рециркуляцией при оптимальном режиме.

Расчет каскада реакторов. Изложенный способ позволяет произвести расчет каскада аппаратов непрерывного действия с рециркуляцией. Требуется определить объемы аппаратов или производительность системы по заданному числу аппаратов и граничным концентрациям. Имеется график периодического процесса реакции в аппарате аналогичной конструкции. Схема установки, состоящей из трех реакторов, дана на рис. VI-17. [c.157]

При решении вопроса о подходяш,ем типе реактора должны учитываться различные соображения номенклатура и объем производства характер реакции (гомогенная, гетерогенная) периодичность или непрерывность процесса степень превращения тип аппарата — реактор идеального смешения (одиночный или каскад), реактор идеального вытеснения наличие или отсутствие рециркуляции и т. п. [c.223]

Для общности рассмотрим п-к реактор в каскаде с мещалками и рециркуляцией потоков (рис. У1-2). На рисунке обозначены Рп-, Рп, Рн — соответственно питание п-го реактора потоком из (п—1)-го аппарата, поток продукта в (/г + 1)-й реактор и поток [c.109]

Пример V1-7. Рассмотрим ту же реакцию 2А S -f С в каскаде из трех аппаратов с рециркуляцией очищенного продукта В С — отход. Схема установки дана на рис. VI-9. Продукт реакции из каждого аппарата Р направляется в соответствующий сепаратор S, откуда поток очищенного продукта В присоединяется к питанию следующего реактора, а отбросный поток С идет в отход. [c.129]

Что касается управления рабочими концентрациями, то на практике для этой цели используются следующие способы рециркуляция непревращенных реагентов рециркуляция одного из реагентов (или самого продукта реакции) многоточечный подвод исходных веществ в один реактор или в разные реакторы каскада секционирование реакционного объема аппарата. [c.118]

Ясно, что к - кратное прохождение через систему из /7 реакторов эквивалентно однократному прохождению через проточный каскад из /Г/7 реакторов. Таким образом, уравнение (I) в принципе решает задачу о степени растворения в каскаде из п реакторов с рециркуляцией, так как сводит её к задаче о степени растворения в проточных каскадах, решение которой известно /5,6/. Заметим, что во всех практически важных случаях ряд (I) весьма быстро сходится, так что можно пользоваться приближенной формулой [c.258]

Если при расчете общая длина трубы получится неприемлемо большой, то нужно принять иную ее величину, а для обеспечения необходимого времени пребывания латекса в реакторе и скорости движения в трубах, как уже говорилось ранее, надо применить рециркуляцию. При этом значение к.п.д. полимеризационного каскада нельзя принимать за единицу. Величина его, как и в случае полимеризаторов с мешалками, зависит от числа секций, в которых осуществляется рециркуляция. Производительность батареи рассчитывается исходя из ее объема и продолжительности полимеризации с учетом к.п.д. [c.243]

Для общности рассмотрим п-й реактор в каскаде с мешалками и рециркуляцией потоков (рис. 1-1). На рисунке обозначены Рп-л.1 Рц — соответственно питание га-го реактора потоком из (га — 1)-го аппарата, поток продукта в (га -Ь 1)-й реактор и рециркулята в га-м реакторе, сек с 1, с , — мольные концентрации целевого компонента в соответствующих потоках, моль мг У — объем реакционной массы, Л1 . [c.129]

Для расчета проточных реакторов, особенно секционированных, разработана так называемая ячеечная модель. В основу ее положена формальная замена реального проточного реактора системой ячеек — реакторов, эквивалентных каскаду из N последовательно соединенных реакторов полного смешения. Наконец, имеются модели сложных реакторов, в которых желаемая конверсия и избирательность достигаются за счет усложнения структуры потока. Наиболее распространенные варианты таких реакторов — комбинация реактора смешения с реактором вытеснения, реакторы с байпасированием части реакционного потока и ввода его в различных точках по высоте реактора, реакторы с рециркуляцией. [c.148]

В системе а), хотя процесс осуществляется с рециркуляцией хлористого водорода, она совершенно тождественна каскаду реакторов без рециркуляции. Определение[минимальпого реакционного объема процесса гидрохлорирования пропилена было рассмотрено нами в работе[10]. [c.265]

Если реакционный поток характеризз ется большим числом переменных, то число расчетов, необходимое для поиска оптимума, может оказаться очень большим. Однако, как показал Арис метод динамического программирования чрезвычайно удобен при использовании счетных машин. Стори отметил, что описанной процедурой можно пользоваться д.ля исследования последовательности реакторов (каскад или идеальный трубчатый реактор), но не для реакционных устройств с рециркуляцией продукта илп сырья. [c.220]

Рассмотрим установившийся процесс растворения с рециркуляцией твердой фазы, протекающий в каскаде из П реакторов совершенного смешения, соединенных последовательно. Введём понятие о коэффициенте рециркуляции равном доле продукта на выходе, вравращаемой в первую ступень каскада. В соответствии с [c.256]

Для сравнения укажем, что при растворении концентрата без рециркуляции рабочий объём четырёхступенчатого каскада, обеспечивающий те же показатели процесса, равен 7,7 м . Таким образом, применение рециркуляции позволяет в этом случае сократить объём реакторов высокого давления более чем в два раза. [c.263]

В непрерывном процессе реакционная масса в первом реакторе полимеризационного каскада находится в состоянии, уже далеком от инверсии фаз, и введение свежего раствора каучука в стироле приводит к его прямому диспергированию, т. е. система не проходит все стадии инверсии фаз. Следствием этого является ухудшение условий прививки и формирования структуры ударопрочного полистирола. Именно поэтому для получения непрерывным блочным методом полимера со свойствами, аналогичными свойствам блочно-суспензионного продукта, необходимо увеличивать концентрацию каучука или применять специальные технологические приемы— проводить стадию форполимеризации в параллельно обвязанных реакторах, поочередно работающих в периодическом режиме, с последующей полимеризацией в непрерывно работающем реакторе [англ. пат. 1175261, 1175262], вводить стадию предфор-полимеризации исходного раствора до конверсии не более 10 % [пат. США 3658946], осуществлять рециркуляцию реакционного раствора на стадии форполимеризации [англ. пат. 1536537] и т. д. Анализ приведенных в патентах технологических приемов показывает, что все они повышают эффективность прививки путем приближения условий синтеза в инверсионной области к условиям [c.173]

Секционированные Р. х. конструктивно оформляются как аппараты трубчатого (многотрубные) или промежуточного типа (с перегородками, полками, тарелкамп) или в виде серии (каскада) из отдельных аппаратов емкостного типа. Применение метода рециркуляции непрореагировавшего сырья или реагевда связано с усложнением технологич. установки, т. к. вызывает необходимость сооружения аппаратуры п оборудования для отделения непревращенных компонентов от продуктов реакции и возврата на смешение со свежим сырьем. Теплообменные реакторы конструктивно оформляются в виде змеевиковых, многотрубных, кожухотрубчатых и пластинчатых аппаратов с большими поверхностями теплообмена на единицу объема зоны реагирования, а также как аппараты большого диаметра с размещенными внутри них (пли выносными) теплообменными поверхностями умеренного уд. размера, или как комбинированные спстемы, состоящие из отдельных аппаратов емкостного типа с промежуточными теплообменниками различной поверхности. [c.278]

Разумеется, рециркуляция связана с неизбежными усложнениями аппаратурно-технологической схемы процесса увеличивается количество твердой фазы, подлежащей отделению от жидкой фазы на выходе из системы нужно обеспечить возврат определенной доли твердой фазы в первую ступень каскада и т. п. Если растворение проводят в простой и дешевой аппаратуре, то достигаемое за счет рециркуляции уменьшение объема реакторов может оказаться менее существенным, чем указанные выше усложнения. В этих случаях рециркуляция твердой фазы не имеет смыс.па. Иначе обстоит дело, если растворение или выще.чачивание проводят в дорогостоящей [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология