Уравнение основное реактора

Мы уже вывели основные расчетные уравнения для реактора идеального смешения с временем контакта 0. Если в формулах (VII.33), (VII.34) Q приравнять нулю, мы получим уравнения стационарного адиабатического процесса [c.216]

У-З. Проинтегрировать основное уравнение проточного реактора [c.166]

Если принять, что приборы управления расходом, уровнем и давлением являются достаточно быстродействующими по сравнению с основными постоянными времени процесса и оказывают незначительное влияние на динамику производства, то динамика реактора остается единственно важным фактором. Поэтому выше представлены только уравнения динамики реактора. [c.94]

С установлением специфических условий работы изотермических реакторов идеальных типов общее уравнение преобразуется в характеристические уравнения соответствующих реакторов периодического действия, непрерывного действия с полным вытеснением, непрерывного действия с полным перемешиванием п полупериодического действия. Характеристическое уравнение реактора должно выражать взаимозависимость его основных параметров. [c.32]

Основные уравнения химической кинетики, а также закономерности тепло- и массообмена не имеют существенных различий для реакторов с фильтрующим, кипящим (КС) или движущимся слоем катализатора. В кинетических уравнениях, характеризующих реакторы кипящего слоя, изменяются лишь абсолютные величины составляющих этих уравнений по сравнению с неподвижным слоем. Так, значения к во взвешенном слое могут увеличиться в 3—10 раз за счет изотермического режима в реакторе КС, по сравнению с адиабатическим в реакторе фильтрующего слоя, с одновременным увеличением эффективной (используемой) поверхности катализатора. Движущая сила процесса ДС в результате перемешивания в реакторе КС может значительно понизиться, по сравнению с реактором фильтрующего слоя, работающим в режиме, [c.113]

Уравнение (П.57) представляет собой характеристическое уравнение реактора периодического действия. Оно позволяет определить время, необходимое для достижения в реакторе заданной степени превращения. Уравнения, описывающие изменение степени превращения или концентрации основного исходного вещества во времени в периодически работающих реакторах, аналогичны соответствующим уравнениям в реакторах идеального вытеснения (табл. 2). Так, уравнение (П1.57) тождественно формуле (П1.18). В той же мере применимы для расчета времени процесса в периодически работающих реакторах уравнения (П1.21) и (П1.22). [c.92]

Для расчета показателей процесса по любой двухфазной модели необходимо на основе литературных данных или исследований в лабораторном реакторе задаться кинетическими уравнениями основной и побочных реакций. Если в процессе работы катализатор теряет активность, то кинетика дезактивации и регенерации также должна быть известна. Теплоты реакций и равновесный состав реакционной смеси рассчитывают из термодинамических данных. Предварительные эксперименты в лабораторном изотермическом реакторе с неподвижным слоем необходимы для получения зависимостей констант скоростей процессов от размера зерен и пор катализатора, температуры, давления, состава реакционной среды и других условий. [c.282]

При изменении объема смеси во время реакции основное уравнение проточного реактора может быть выражено так [c.153]

Характеристические уравнения основных типов реакторов при е О даны в таблице. [c.58]

Характеристические уравнения основных типов реакторов [c.58]

Мы получили основное уравнение проточного реактора. Ввиду его важности приведем и другой вывод уравнения (II. 36). [c.55]

Тепловой баланс в основном составляется с целью определения зависимости между степенью конверсии и температурой, а дополнительно, и коэффициентом скорости реакции. Имея эти сведения, можно решить уравнение проточного реактора. Рассмотрим химическую реакцию [c.83]

Если кинетическое уравнение (основная формула скорости) процесса известно, то для количественной оценки интенсивности работы реакторов и для технологического расчета производственных процессов лучше пользоваться константой скорости процесса к, которая в гетерогенных процессах называется коэффициентом массопередачи. Коэффициент массопередачи измеряется обычно в килограммах вещества, перешедшего из одной фазы в другую через 1 м поверхности раздела реагирующих фаз за 1 ч при разности действительной и равновесной концентраций, равной 0,1 МПа (1 атм 0,1 МПа) (или 1 кг на 1 м газовой или жидкой фаз). Следовательно, размерность к кг/(м ч Па) или кг-м /(м ч кг) = м/ч. Константа скорости процесса не зависит от времени т и концентрации реагирующих веществ С, а является лишь функцией температуры Т. [c.52]

Это уравнение — основное дифференциальное уравнение, описывающее изменение концентраций реагирующего вещества в реакторе идеального перемешивания. Оно учитывает не только скорости химических превращений компонента А, но и материальный обмен с окружающей средой. Функциональный вид величин и входящих в уравнение, определяется механизмом реакций в соответствии с законами химической кинетики. По механизму Михаэлиса уравнения, описывающие изменения концентрации субстрата и продукта в реакторе, имеют следующий вид [c.299]

Распространенный тип реакторов представляет собой сосуд, в который подаются реагенты и из которого удаляются продукты реакции, а содержимое сосуда перемешивается так, чтобы состав и температура реагирующей смеси были как можно более постоянными по всему его объему. Далее слово реактор будет употребляться без уточняющих определений применительно к тому типу реакторов, который разбирается в этой главе реакторы других типов будут именоваться полностью. Прежде всего мы выведем основные уравнения для простейше модели реактора и покажем, как с их помощью решаются задачи проектирования реактора. Некоторые экономические вопросы, связанные с проектированием, приведут нас к задачам оптимизации и управления реактором. Задачи управления потребуют исследования поведения процесса в нестационарном режиме. В конце главы будут рассмотрены недостатки простой модели идеального смешения в реакторе и вопросы расчета двухфазных процессов. [c.149]

Основной этап расчета реактора состоит в решении стационарных уравнений при заданном состоянии исходной смеси или требуемом составе продуктов реакции. После нахождения значений основных переменных необходимо дополнительно исследовать динамические свойства процесса. Здесь мы займемся решением стационарных уравнений. [c.159]

Основное расчетное уравнение для периодического реактора следует из самого определения скорости реакции [c.224]

Исторически в исследованиях наибольшее распространение получил метод физического моделирования, согласно которому связи между физическими величинами устанавливаются только в пределах данного класса явлений. В таком случае основные уравнения, опис ыв щие процесс, преобразуются в группу критериев подобия, которые являются инвариантными к масштабам реактора. Это позволяет результаты исследований на модели переносить (масштабировать) на промышленный аппарат. Поскольку химический процесс характеризуется одновременно р личными классами физических и химических явлений, то при физическом моделировании его с изменением масштаба физической модели реактора инвариантности критериев подобия достичь не удается. Стремление сохранить при изменении масштабов постоянство одних критериев приводит к изменению других и в конечном счете к изменению соотношения отдельных стадий процесса. Следовательно, перенос результатов исследования с модели реактора на его промышленные размеры становится невозможным. При математическом моделировании указанное ограничение автоматически снимается, так как необходимости в переходе от основных уравнений к форме критериальной зависимости здесь нет, нужно иметь лишь описание химического процесса, инвариантного к масштабам реактора. При этом количественные связи, характеризующие процесс, отыскиваются в форме ряда чисел, получаемых как результат численного решения на электронных вычислительных машинах. [c.13]

Реакции, протекающие в потоке с изменением температуры, рассчитываются теми же методами, что и процессы, проходящие в реакторах периодического действия (см. главу П1). Основная задача заключается в том, чтобы связать уравнение теплового [c.152]

Сравнивая два реактора (для проведения реакций в гетерогенной среде), радиусы которых находятся в соотношении X, и делая те же предположения относительно физических свойств, какие были сделаны при выводе уравнений (X, 10)—(X, 13), получим два соответствующих ряда уравнений в зависимости от преобладания того или иного вида теплопередачи. Если основную роль играет теплопроводность, то уравнения имеют вид [c.345]

Буферная емкость сырья. Колебания в подаче реагента А при загрузке других агрегатов промышленного комплекса сильно затрудняют управление работой реактора. Они оказываются основной причиной неполадок в управлении процессом. На рис. УМО показано, как ведет себя неуправляемый реактор при изменении скорости подачи реагента А в соответствии с уравнением (УМ). Поскольку отклонения от номинальной величины Ра принимают и положительные, и отрицательные значения, очевидно, для осуществления непрерывной стабильной подачи в реактор вещества А нужно установить на его линии буферную емкость достаточно больших размеров. [c.77]

В первой из них в компактной форме излагается тот минимум сведений по химической кинетике и теории химических реакторов, который необходим для составления математических моделей реакторов. Здесь же описывается процедура составления таких моделей и приводятся некоторые математические сведения, в основном по качественной теории дифференциальных уравнений. [c.8]

При проведении сложных реакций, кинетика которых описывается не одним уравнением скорости, к реактору предъявляются взаимоисключающие требования — минимальный размер и максимальный выход целевого продукта. На практике ввиду сложности выделения основного продукта из реакционной смеси и высокой стоимости исходных веществ (по сравнению с расходами на амортизацию оборудования) определяющим фактором является обычно избирательность процесса. [c.245]

Основное уравнение материального баланса для аппарата может быть легко составлено следующим образом. Пусть и — объемная скорость потока на выходе из аппарата. Тогда скорости поступления веществ А и В на выходе из реактора будут соответственно равны uai и ubi. Обозначив через fa и / молярные скорости подвода реагентов, получим [c.85]

Обзор методов определения функций распределения пребывания частиц сделан Хофманом 2. Там же описаны основные модели прохождения реагента через реактор диффузионная, ячеистая и канальная. Диффузионная модель, описываемая дифференциальным уравнением материального баланса, получена при некоторых упрощающих предположениях (скорость и концентрация реагирующих веществ предполагаются постоянными в каждом сечении). [c.39]

Реактор синтеза НАК IV (рис. 50). Нитрил акриловой кислоты производят в кипящем слое катализатора (фосформолиб-дат висмута) путем окислительного аммонолиза пропилена. Балансовое уравнение основной экзотермической реакции [c.213]

Описанный способ расчета производных (VII,4) имеет следующий недостаток. В случае, когда число переменных (VII,2), которые необходимо запоминать в процессе расчета, очень велико, он может потребовать большой объем запоминающих устройств вычислительной машины. В связи с этим мы изложим другой подход к расчету производных (VII,4), не требующий запоминания переменных (VI,2). Этот способ является некоторым обобщением уже описанного способа для простой последовательности аппаратов. Ранее было показано, что при расчете производных выходных переменных для реактора (или простой цепочки блоков) можно не запоминать переменные основного процесса, а решив уравнения основного процесса и найдя значения выходных переменных, решать уравнение основного процесса пазад с использованием найденных значений выходных переменных. Одновременно с решением назад уравнений основного процесса решаются уравнения сопряженной системы (см. главу IV книги ). [c.181]

Характеристические уравнения основных типов химических реакторов связывают между собою степень превращения х, скорость г и время процесса т (е = О, или V — onst). [c.57]

Основные уравнения химической кинетики, а также закономерности тепло- и массообмена не имеют существенных различий для реакторов с фильтрующим, кипящим (КС) или движущимся слоем катализатора. В кинетических уравнениях, характеризующих реакторы кипящего слоя, изменяются лищь абсолютные величины составляющих этих уравнений по сравнению с неподвижным слоем. Так, значения k во взвешенном слое могут увеличиться в 3—10 раз за счет изотермического режима в реакторе КС по сравнению с адиабатическим в реакторе фильтрующего слоя, с одновременным увеличением эффективной (используемой) поверхности катализатора. Величина движущей силы процесса АС за счет перемешивания в реакторе КС может значительно понижаться по сравнению с реактором фильтрующего слоя, работающем при режиме, близком к идеальному вытеснению. Понижение АС тем больше, чем больше заданная степень превращения и чем выше порядок каталитической реакции. При малых степенях превращения и первом или псевдомолекулярном порядке реакции (частом для каталитических реакций) величины АС мало отличаются. [c.151]

Характеристические уравнения основных типов реакторов (при V = onst) приведены в табл. 16.3. [c.457]

Мы выбрали наиболее элементарный метод вывода основных уравнений материального и теплового балансов реактора. Другой способ, который мы могли бы использовать, состоит в том, чтобы начать с дифференциальных уравнений в частных производных, описываюпщх процесс в элементе объема реактора, проинтегрировать их по всему объему и усреднить по турбулентным флуктуациям в результате мы получим те же обыкновенные дифференциальные уравнения. [c.158]

Мы сформулируем основные уравнения процесса, а затем обсудим некоторые его экономические характеристики. Результаты, касающиеся оптимального управления периодическим реактором, являются просто интерпретацией решения задачи оптимального проектирования трубчатых реакторов. Мы не будем давать полного вывода этих результатов, но ограничимся качественным их описанием. Изотермические процессы в периодическом реакторе полностью описаны в главе V, где проводилось интегрирование кинетических уравнений при постоянной температуре. Простейшим типом неизотермического процесса является адиабатическое проведение реакции в теплоизолировапном реакторе такой процесс описан в главе УП1. [c.306]

В книге изложены математические и физико-химические основы моделей химических реакторов. Рассмотрены модели идеального смешения и идеального вытеснения, диффузионная и ячеистая модели, комбинированные модели, двухфазная модель реактора с псевдоожиженным слоем катализатора, статистические модели. Знач>1тельное внимание уделено физической интерпретации процессов в реакторах, составлению основных уравнений, выбору граничных и начальных условий, качественному и количественному анализу типов моделей. [c.4]

Главное внимание уделено методике составления математических моделей, дана физическая интерпретация процессов, рассмотрены составление основных уравнений, выбор граничных и начальных условий, качественный и количественный анализ типов моделей и правомерность применения их к процессам в реакторах с различным конструктивно-технологиче-ским оформлением. Такой подход к изложению основных положений математических моделей дает возможность более осмысленно подойти к пониманию их суш ности и исключает формальное применение в практике математического моделирования. [c.5]

Следовательно, в модели скорость реакции должна быть К -кратной. Однако по уравнению (11-114) в системах только тогда достигается тепловое подобие, когда температура в соответственных точках модели и промышленного аппарата совпадают, т. е. температурные члены (скалярные поля) полностью соответствуют друг другу но равенство температур является условием одинаковой скорости реакций, и поэтому уравнение (11-119) невыполнимо. Эти выводы показывают, что при увеличении масштаба химических реакторов следует довольствоваться лишь приближенным подобием, для чего инженер должен знать главные влияющие на процесс величины. Основные работы в этой области выполнены Корахом [161. [c.233]

Об этом свидетельствует большое число публикаций, связанных с выявлением основных факторов, влияющих на эффективность работы катализатора в реакторах малого масштаба. К этим факторам относятся массо- и теплоперенос в слое, режим течения жидкой и газовой фаз, радиальное и продольное перемешивание, высота слоя и размер гранул катализатора [ЗО, 63, 64, 119, 120], Неучитывание этих факторов может привести к получению искаженных результатов и соответствующим ошибкам при получении данных для численного решения уравнений математического описания. [c.90]

Уравнение (У,194) представляет собой соотношение между концентрациями основного продукта реакции Р и исходного реагента А, которое должно врлполиятьея в любом сечении реактора идеального вьггееиеиия ирн использовании оптимального температурного профиля, Этот профиль может быть также найден как функция концентрации X/,, если, принимая во внимание, что =-= —5, подставить выражение (У,192) в соотношение (У,42), имеющее вид [c.227]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология