Трубчатые проточные реакторы идеального вытеснения

Трубчатые проточные реакторы, в отличие от кубовых, не имеют перемешивающих устройств, в них перемешивание среды сведено к минимуму. Приближенной теоретической моделью такого аппарата является реактор идеального вытеснения, в котором среда движется с постоянной скоростью подобно поршню. Отсутствие перемешивания и поступательное (порщневое) течение среды определяют одинаковое время пребывания различных частиц или элементарных объемов реакционной смеси в таком аппарате. Концентрации веществ, участвующих в реакции, плавно изменяются по длине аппарата, и это изменение обусловлено только реакцией. В таком аппарате не происходит разбавления поступающих в него исходных веществ продуктами реакции. В связи с этим при одинаковых начальных и конечных концентрациях средние концентрации реагирующих веществ и скорость реакции больше, а время реакции и необходимый объем реактора меньше, чем в условиях идеального смешения. [c.244]

Первый из двух идеальных проточных реакторов, изображенный на рис. У-16, называют по-разному реактор идеального вытеснения, поршневого течения, трубчатый и реактор без обратного перемешивания. В дальнейшем мы будем называть его реактором идеального вытеснения. [c.106]

Из рис. У1-9, а иУ1-9, б следует, что множественные стационарные состояния существуют в довольно широкой области изменения параметров и что явления зажигания и гашения могут встречаться, когда условия потока изменяются в критической области. Сравнение рис. У1-9, а, У1-4 и И-7 показывает, что множественные стационарные состояния в трубчатом реакторе с продольным перемешиванием встречаются в гораздо более широкой области изменения коэффициента теплопереноса, чем для проточного реактора с перемешиванием и трубчатого реактора идеального вытеснения. Дальнейшие различия могут быть замечены, если увеличить масштаб по ординате на рис. У1-9, а. Такая расширенная шкала приведена на рис. У1-9, в. Необычная форма кривых в пределах [c.132]

Кривые стационарного состояния, полученные для трубчатого реактора с поперечным перемешиванием и рециклом, в общем уже знакомы из изучения моделей других реакторов. Как и прежде, наблюдается либо единственное состояние, либо три состояния. Для случая трех состояний при низкой и высокой степени превращения система устойчива в малом, а промежуточное состояние неустойчиво. То, что единственное стационарное состояние может быть неустойчивым не вызывает удивления, так как аналогичное поведение уже наблюдалось для проточного реактора с перемешиванием, трубчатого реактора идеального вытеснения с рециклом и трубчатого реактора с продольным перемешиванием. Типичные результаты для трубчатого реактора с поперечным перемешиванием и рециклом приведены на рис. 1Х-9. Точки, отмеченные цифрами, показывают последовательные состояния элемента потока каждый раз, когда он находится на входе в реактор. Состояния элемента потока сходятся к предельному циклу после приблизительно 40 проходов по контуру рецикла. Отклики в промежуточных состояниях были получены с помощью интегрирования уравнений (IX, 48). При этом вычислялась средняя по сечению концентрация и температура на выходе из реактора, а для определения видоизмененных условий на входе использовались граничные условия рецикла (IX, 1). [c.237]

Значение иЬ/О = О соответствует проточному реактору с перемешиванием, иЬ/П = со — трубчатому реактору идеального вытеснения. [c.131]

Изменение концентраций в каскаде реакторов может быть представлено графически в следующем виде (см. рис. УП1-2,б). Каждый реактор представляет одну ступень изменения концентраций, так как концентрации в каждом реакторе изменяются скачком. Соединяя вершины ступеней одной линией, получим кривую, аналогичную кривой реактора идеального вытеснения. Чем больше ступеней изменения концентраций, или, что то же самое, чем больше реакторов в каскаде, тем ближе система к реактору идеального вытеснения. С другой стороны, трубчатый реактор идеального вытеснения можно представить как каскад из большого числа проточных реакторов с мешалками, обладающий тем же самым суммарным объемом. [c.303]

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РЕАКТОРОВ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ ТРУБЧАТЫЙ ПРОТОЧНЫЙ РЕАКТОР [c.157]

Соединяя вершины ступеней одной линией, получим кривую, аналогичную кривой реактора идеального вытеснения. Чем больше ступеней изменения концентраций или, что то же самое, чем больше реакторов в каскаде, тем ближе мы к реактору идеального вытеснения. С другой стороны, трубчатый реактор идеального вытеснения можно считать каскадом большого числа проточных реакторов с мешалками того же самого суммарного объема. [c.291]

Трубчатые проточные реакторы в отличие от кубовых не имеют перемешивающих устройств, в них перемешивание среды сведено к минимуму. Приближенной теоретической моделью такого аппарата является реактор идеального вытеснения, в котором среда движется с постоянной скоростью, подобно поршню. Отсутствие перемешивания и поступательное (поршневое) течение среды определяют одинаковое время пребывания различных частиц или элементарных объемов реакционной смеси в таком аппарате. Концентрация веществ, участвующих в реакции, плавно изменяется по длине аппарата, и это изменение обусловлено только реакцией. В таком аппарате не происходит разбавления поступающих в него исходных веществ продуктами реакции. [c.410]

Модели идеального вытеснения следуют проточные трубчатые реакторы при L d, > 100, где d — диаметр трубы при турбулентном режиме течения, так как развитая турбулентность создает выравненный профиль скоростей и концентраций. [c.286]

Проточные трубчатые реакторы (рис. 1-24). Уравнение модели идеального вытеснения с учетом химической реакции, согласно выражению (1,46), будет [c.68]

Модели идеального вытеснения следуют проточные трубчатые реакторы при > 20, где диаметр трубы для турбулент- [c.68]

В режиме, близком к идеальному вытеснению, работают проточные трубчатые реакторы с отношением длины реактора к диаметру, большим 10. [c.284]

Если необходимо прямое сравнение с проточным реактором с перемешиванием, то может быть использован ряд кривых стационарных состояний трубчатого реактора идеального вытеснения. Некоторые результаты Макговина [1971 г. (а)] представлены на рис. У1-4 в таких же координатах, что и на рис. И-7, но с коэффициентом теплопередачи, измененным с учетом осевой симметрии реактора. Макговин использовал те же самые группы параметров, что и Рейли и Шмитц. [c.122]

В приведенном примере амплитуда колебаний становится меньше величины собственного значения для п 6, что и определяет его знак. Для некоторых других стационарных состояний в этой задаче устойчивость (знак максимального собственного значения) не была окончательно установлена до тех пор, пока п не стало равно 8. Обобщенные результаты исследования Макговина приведены на рис. 1Х-7. Когда числа Пекле для тепла и массы близки к нулю, трубчатый реактор с продольным перемешиванием и рециклом приближается по характеру поведения к проточному реактору с перемешиванием и рециклом. Таким образом, рис. 1У-4 и 1Х-7а, по существу, описывают один и тот же реактор. При других предельных значениях чисел Пекле трубчатый реактор с продольным перемешиванием приближается к трубчатому реактору идеального вытеснения. Это можно наблюдать уже при значениях иЫО = иНа — 100 на рис. 1Х-76, который почти не отличается от рис. 1Х-5 для трубчатого реактора идеального вытеснения. В промежуточной области значений чисел Пекле свойства системы плавно изменяются внутри интервала, образованного предельными режимами. Это иллюстрируется рис. 1Х-7в и 1Х-7г для двух различных уровней коэффициента теплопереноса. [c.231]

Используют два типа проточных, т.е. непрерывного действия, реакторов с существенно различными гидравлическими условиями - кубовый (реактор смешения) и трубчатый (реактор вытеснения). Кубовый реактор представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд высотой, как правило, 1-2диаметра, снабженный вращающейся мешалкой, установленной на вертикальном валу, и штуцерами для подвода реагентов и отвода продуктов реакции. Такой аппарат применяют для проведения реакций в жидкой среде. При интенсивной работе мешалки условия в нем близки к идеальному (или полному) смешению и характеризуются постоянством концентраций реагирующих веществ и температуры по всему объему реактора. [c.410]