Масштабирование реакторов и критерии подобия

Принцип подобия позволяет увеличивать или уменьшать масштабы на основе безразмерных критериев. Наибольшей известностью пользуется критерий Рейнольдса. Прямое масштабирование таких факторов, как объем аппарата, скорость мешалки или расходы потоков, может привести к серьезным ошибкам. Недопонимание принципа подобия способно породить большую путаницу при разработке лабораторного оборудования и экспериментов, предназначаемых для получения проектных данных. Чтобы наглядно убедиться в невозможности применения прямого масштабирования ко всем соответствующим факторам, рассмотрим экзотермическую реакцию в растворе, проходящую в цилиндрическом реакторе тепло отводится частично через стенки реактора, а частично — за счет испарения жидкого растворителя, который затем конденсируется и возвращается в реактор (орошение). Если увеличивать объем реактора путем удлинения при неизменном диаметре, то нам, видимо, удастся сохранить прежнее соотношение поверхности стенок к объему, но при этом останется неизменной и площадь поверхности раздела фаз растворителя. Отвод тепла за счет испарения невозможен без того, чтобы пузырьки пара покидали жидкость, проходя через эту поверхность раздела. При этом может получиться, что нагрузка по пару на единицу площади поверхности возрастет до такой степени, что на выходе из реактора появится пена если же раствор в какой- [c.270]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология