Модель трубчатых

Исследование адиабатических реакторов дает естественный переход от реакторов идеального смешения, рассмотренных в предыдущей главе, к трубчатым и периодическим реакторам, которым посвящены последующие главы. Назвать реактор адиабатическим значит определить способ проведения процесса, но ничего не сказать о типе реактора. Как реакторы идеального смешения (в этом мы уже имели случай убедиться), так и трубчатые реакторы могут работать в адиабатических условиях, т. е. без подвода или отвода тепла. В этой главе мы воспользуемся результатами, полученными нами для реакторов идеального смешения, и введем только простейшую модель трубчатого реактора. [c.214]

Как отмечалось ранее,для описания математической модели трубчатого реактора идеального вытеснения, в котором протекает химическая реакция со скоростью Ы , применяется уравнение [c.58]

Более точное описание здесь не приводится, так как возможны различные усовершенствования и важна только идея аппарата, являющегося моделью трубчатой установки. [c.41]

Необходимо заметить, что коэффициенты О и а в уравнениях (1,8) не истинные коэффициенты диффузии, а скорее коэ ициенты результирующей дисперсии для концентрации и температуры. Уравнения (1,8) в дальнейшем будем называть моделью трубчатого реактора с продольным перемешиванием. [c.17]

Приведенные выше уравнения будем рассматривать как модель трубчатого реактора с поперечным перемешиванием, считая при этом, что сделанные при построении модели допущения справедливы. [c.18]

Рис. У1-4. Операционные кривые стационарного состояния модели трубчатого реактора идеального вытеснения.

Рис. У1-9. Операционные кривые стационарного состояния модели трубчатого реактора с продольным перемешиванием

В связи с тем, что теорема о среднем значении была успешно использована при установлении условий единственности для проточного реактора с перемешиванием и для частиц катализатора, можно надеяться на успешное ее применение к модели трубчатого реактора. Однако, как и прежде, исследование ограничивается моделями из одного уравнения. [c.144]

Если для преобразования уравнений (I, 8) модели трубчатого реактора с продольным перемешиванием использовать переменную, определяемую уравнениями (VII, 12), то в результате получаем [c.179]

Так как системы с распределенными параметрами отличаются от систем с сосредоточенными параметрами зависимостью от пространственных переменных, использовать для них обычные фазовые плоскости нельзя. В гл. VI было отмечено, что элемент потока ( поршень ) трубчатого реактора идеального вытеснения может рассматриваться как микрореактор периодического типа, перемещаю-Ш.ИЙСЯ вдоль оси трубы. Ванг [1968 г. (а)] показал, что это свойство модели трубчатого реактора идеального вытеснения не ограничивается стационарным состоянием, а служит основой для создания фазовой плоскости специального вида, удобной для использования при определении областей устойчивости. Обсуждаемое здесь преобразование формально получается путем сведения системы дис ерен-циальных уравнений в частных производных (1,7) к эквивалентной системе обыкновенных дифференциальных уравнений [c.188]

Существенное различие между моделями трубчатого реактора с продольным перемешиванием и трубчатого реактора идеального вытеснения состоит, конечно, в том, что уравнения первого реактора содержат члены с О и а. Это может изменить качественный характер поведения системы, даже если количественные эффекты малы по величине. Однако поскольку диффузия протекает плавно, можно ожидать, что наличие в уравнениях (УП, 71) членов, содержащих [c.201]

Рис. 1Х-7. Операционные кривые стационарных состояний модели трубчатого реактора с продольным перемешиванием и рециклом (/ = 0,5)

Рис. 1Х-8. Операционные кривые стационарных состояний модели трубчатого реактора с поперечным перемешиванием и рециклом (/ = 0,5) а - /О = и1 а. = 0,79 6 - uL D = = 5.

Первый из них (наиболее очевидный, но требующий больших затрат времени) — метод численного интегрирования дифференциальных уравнений. Это удобно, если требуется проверить конкретное начальное условие или результат, полученный другим методом. Как указывалось выше, метод коллокации применим к модели трубчатого реактора с продольным перемешиванием и рециклом и трубчатого реактора с поперечным перемешиванием и рециклом. Но может быть использован и другой вычислительный аппарат. [c.239]

При этом возникает задача выбора структуры ПРИКЛАДНОЙ математической модели трубчатого реактора, которая не должна быть сложной, но не может быть простой, не должна быть жесткой, но не может включать в себя только уравнения материальных балансов, чтобы достаточно адекватно описывать процесс и позволить решать прикладные задачи. [c.187]

При выявлении локальной кинетики процесса на модели трубчатого реактора рекомендуется поступать следующим образом. Сначала на основе экспериментальных данных устанавливают характер распределения температуры по длине реакционной зоны, а также конечные значения концентраций для некоторого нормального технологического режима и для режимов при возможных возмущениях (см., например, рис. V-26 —V-28). При этом желательно найти и условия срыва процесса, даже если придется испортить некоторую порцию катализатора (при каталитическом процессе) и если, конечно, такой срыв не вызывает каких-либо технических осложнений, например образования взрывоопасных концентраций смесей реагентов. [c.187]

При выявлении локальной кинетики на модели трубчатого реактора необходимо располагать экспериментальным значением коэффициента теплопередачи, который рекомендуется находить [c.188]

Диффузионная модель (трубчатые проточные реакторы смешения) [c.288]

Оптимизация молекулярно-массовых. .. Двухзонная модель трубчатого. .. 169 [c.169]

Двухзонная модель трубчатого турбулентного реактора [c.169]

Процесс следует вести при температуре выше 213 К. Целесообразно использовать и зонную модель трубчатого турбулентного реактора [46 . [c.311]

Рис. 5.10. Модель трубчатого излучающего абсолютно черного тела

Обоснования, оправдывающие включение дисперсных членов уравнения в модель трубчатого реактора при отклонении режима от идеального вытеснения, справедливы и для радиального направления. Возникновения заметного градиента температуры следует ожидать во всех случаях интенсивного теплообмена, когда большое количество тепла, получаемого в результате экзотермической реакции в объеме трубчатого реактора, необходимо передать хладагенту через стенку реактора. В результате ускорения реакции при более высокой температуре возникнет также градиент концен- [c.17]

Четыре рассматриваемых типа реакторов связаны между собой как в физическом, так и в математическом отношении. Реактор с принудительным перемешиванием, или реактор идеального смешения, отличается от трубчатого реактора как по конструкции, так и по описывающим его уравнениям однако трубчатый реактор с достаточно интенсивным продольным перемешиванием потока приближается к режиму идеального смешения. Периодический реактор представляет собой реактор идеального смешения, в котором существует проток реагентов, но описывается он теми же уравнениями, что и простейшая модель трубчатого реактора. Термин адиабатический относится скорее к режиму реактора, чем к его конструкции, так как и реактор идеального смешения, и трубчатый, и периодический реактор могут быть адиабатическими. При исследовании различных типов реакторов нельзя в равной мере дать характеристику каждого реактора — частично из-за того, что различные вопросы изучены неодинаково полно, а частично из-за того, что некоторые проблемы трудно изложить на том доступном уровне, которого мы собираемся придерживаться в этой книге. Например, нестационарные уравнения для реактора идеального смешения являются обыкновенными дифференциальными уравнениями, и мы можем провести их анализ достаточно полно. Стационарный режим трубчатого реактора уже описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями, а для описания его поведения в нестационарном режиме требуются дифференциальные уравнения в частных производных, анализ которых представляет весьма трудную задачу. Там, где это возможно, мы стараемся представить результаты более глубокого лнализа сложных задач в виде качественных описани11 и графиков, [c.10]

Граничные условия для модели трубчатого реактора с продольным перемешиванием подобны граничным условиям для модели трубчатого реактора идеального вытеснения, но пространственных граничных условий должно быть два. Согласно работе Венера и Вильгельма (1956 г.), а также исследованию Бишофа (1961 г.), граничные условия имеют вид [c.17]

Очевидно, что оценка коэффициента теплопереноса, полученная на основе первого из двух приведенных выражений, будет более чем на порядок ниже. Вследствие рассмотренного эффекта применяются численные методы исследования параметрической чувствительности более точных моделей трубчатых реакторов, учитывающих радиальный массо- и теплоперенос. Было найдено, что некоторые параметры оказывают при этом особенно сильное влияние, в частности, пристеночный коэффициент теплопереноса [Фромент (1967 г.)] и тепловой критерий Пекле в радиальном направлении [Карберри и Уайт (1969 г.)]. [c.128]

Пример УП-6. При введении метода Галеркина в этой главе было упомянуто, что для удовлетворения граничным условиям задачи необходимо выбрать приближенное решение. Справедливо ли это для приближающей функции (УП,74) относительно условий (УП,73) модели трубчатого реактора с продольным перемешиванием [c.181]

Используя модель трубчатого реактора идеального вытеснения, заметим, что скорость потока не воздействует непосредственно на стационарные состояния (VI, 23) или на промежуточные состояния (VIII, 3), за исключением случая, когда эта скорость меняется во время пребывания жидкости в реакторе. Ванг (1967 г.) показал, что такую систему можно описать с помощью кривой стационарного состояния переменной длины (рис. VII1-25). Точка на оси т есть время пребывания при исходной скорости потока и соответствует конкретной паре (б, е). При изменении скорости потока новое время пребывания будет соответствовать новому ограничению на S при той же характеристике ё. Очевидно, чем больше скорость потока в данном реакторе, тем большие возмущения допустимы на входе. При управлении скорость потока может быть изменена в ответ на некоторые возмущения таким образом, что при этой скорости потока б, соответствующая измеренному возмущению, будет соответствовать желаемому s. [c.217]

В модели трубчатого реактора с поперечным перемешиванием не учитывается продольное перемешивание. Поэтому каждый элемент потока движется вдоль трубы независимо от любого другого элемента, несмотря на поперечный обмен. В результате к трубчатым реакторам с поперечным перемешиванием и рециклом применима методика, предложенная Рейли и Шмитцем, для трубчатых реакторов идеального вытеснения. Использование разностного уравнения приводит непосредственно к уравнениям (IX, 18) и (IX, 20). Однако каждая переменная, которая имеет поперечный градиент, должна быть проинтегрирована в радиальном направлении, как это было показано для уравнений (IX, 2). Подробно такие вычисления представлены Макговином [1971 г. (Ь)] на примере, который рассматривал Рейли (см. рис. 1Х-2). [c.235]

Различные примеры моделей реакторов с противотоком относительно внутреннего тепло- и массообмена обсуждались в гл. VI. Уравнения трубчатых реакторов с перемещиванием учитывают то же свойство, в результате которого образуется обратный тепловой поток, включенный Ченом и Черчилем (1970 г.) в модель трубчатого реактора идеального вытеснения. Невозможно, да и не нужно, составлять полный список таких случаев, но стоит все же рассмотреть по крайней мере две модели, с внутренним рециклом, чтобы показать распространенность этого явления. [c.241]

Заметив, что модель проточного реактора с перемешиванием не всегда адекватно описывает перемешивание, Гелл и Арис (1965 г.) предложили модель, являющуюся комбинацией моделей трубчатого реактора и реактора с мешалкой и допускающую противоток тепла и массы. Используя модифицированную диаграмму Ван Хирдена они показали, что на фоне новых эффектов сложного взаимодействия возникают уже знакомые нам множественные стационарные состояния, неустойчивые стационарные состояния, экстремальная параметрическая чувствительность. [c.241]

Степанов A.B., Сулькик нГи, Математическая модель трубчатой печи каталитической конверсии углеводородов. - Хим,пром-сть, 1980. [c.305]

Обычно при составлении математической модели трубчатого реактора его рассматривают как аппарат идеального вытеснения, так как отношение длины аппарата к его диаметру для промышленных реакторов достаточно велико ( / >1 10 ) [70]. Автоклавные реакторы в зависимости от характера решаемой с помощью модели задачи и требуемой точности рассматривают как аппараты идеального смешения [71], каскад реакторов смешения [72] или реактор, работающий в полусегре-гационном режиме [73]. [c.80]

В современных трубчатых печах в основном применяют гладкие трубы. Однако некоторые модели трубчатых печей, например печи конвекционного типа для деструктивной гидрогенизации топлив, имеют змеевики из толстостенных легированных труб с ребристой насадкой из углеродистой сталп. Насадка предста вляет приварные ребра диаметром 270 мм, толш иной 4 мм. Расстояние между ребрами около 14 мм. Трубы с ребристой насадкой резко увеличивают размеры поверхности нагрева при сравнн-тельно небольшом расходе легированного металла. [c.423]

Таким образом, использование многоступенчатой подачи катализатора (зонная модель трубчатого турбулентного реактора-полимеризатора) при получении полимеров изобутилена из ИИФ в присутствии раствора А1С1з в аренах обеспечивает количественное вовлечение изобутилена в реакцию полимеризации при контролируемом качестве конечного продукта. [c.319]

Ранее была указана простейшая идеализированная модель трубчатого реактора, работающего в поршневом режиме (аппарат идеального вытеснения). В этом случае время пребывания всех частиц одинаково и равно частному от деления длины реактора на среднюю линейную скорость потока Ь1шср. При учете вязкост-.ных сил профиль скоростей представляет собой параболу, средняя расходная скорость равна половине максимальной (осевой). Кривая функции распределения времени пребывания в этом случае дана на рис. У-2. [c.136]

Применительно к задачам лабораторной ректификации на основе модели трубчатой колонны были предложены усовершенствованные, более эффективные конструкции пленочных колонн. Так, Видмер [10] разработал колонку, состоящую из стеклянной трубки, внутри которой помещается стеклянная спираль. Хорошие резулбтаты были достигнуты [11] при осуществлении ректификации в спирально изогнутой трубке. Для колонки диаметром 0,6 см значения высоты, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ) составили 4—6 см при удельной задержке жидкости 0,2—0,6 мл на одну теоретическую тарелку. [c.21]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология