Аппараты полного смешения

Для вычисления средней величины движущей силы ее выражают через начальные (на входе в аппарат) и конечные (на выходе из аппарата) концентрации. При этом получаются различные выражения для прямотока, противотока и перекрестного течения газа и жидкости [109, 185, 194]. Для аппаратов полного смешения средняя движущая сила АС(.р равна конечной АС на выходе из аппарата. Применительно к пенным аппаратам, с точки зрения интенсификации процесса, важно, что [c.10]

Безградиентные реакторы — проточные аппараты полного смешения, которое обеспечивается мешалками или циркуляционными контурами. В указанных аппаратах концентрации реагентов одинаковы по всему объему. Поэтому скорость процесса определяется как количество вещества, прореагировавшего в единицу времени в единице объема реактора. [c.35]

Рис. 11-11. функции распределения ф(т) и Р х) = (АВ/ДВо)/ для идеального (а) и реального трубчатого реактора (б), каскада реакционных аппаратов полного смешения (в) и одиночного реактора полного смешения (г). [c.211]

Для расчета составов в колонне в виде функции от времени предполагаем, что колонна является аппаратом полного смешения, имеющим объем, равный полной удерживающей способности колонны. [c.58]

Для аппаратов полного смешения система дифференциальных уравнений (6.1), (6.2) заменяется системой уравнений [c.102]

Если доля обрыва цепей на поверхности пренебрежимо мала или если поверхность благоприятствует протеканию процесса в нужном направлении (инициирует радикалы, разлагает побочные нестабильные промежуточные продукты и т. п.), то здесь интенсификация теплоотвода и оптимизация реакции достигается максимальным усилением перемешивания и особых проблем не возникает. Иначе обстоит дело при вредном влиянии поверхности за счет обрыва цепей или разложения активных промежуточных продуктов. Тогда направления интенсификации теплообмена и повышения скорости и (или) селективности реакции противоположны. Эту противоположность нельзя обычно устранить каким-либо покрытием поверхности, поскольку, как правило, неактивные в химическом плане поверхности (фосфорные, борные или силикатные эмали) мало теплопроводны. Кроме того, часто вообще не удается подобрать инертное покрытие. В таком случае задачу надо решать расчетом, подбирая решение, оптимальное в химическом или экономическом смысле. Основой такого решения будет математическая модель реактора, представляющая собой систему кинетических уравнений вида (2.5), дополненную уравнениями гибели радикалов на стенке и (или) разложения на стенке кинетических промежуточных продуктов реакции. Без уточнения механизма реакции такую систему с учетом принципа Боденштейна для проточных аппаратов полного смешения (более частый [c.103]

Физическим выражением ячеечной модели являются батареи (каскады) аппаратов полного смешения, в том числе многопоточные аппараты с режимом, близким к полному смешению на каждой полке. [c.225]

Непрерывно действующие аппараты в зависимости от характера движения и изменения параметров перерабатываемых материалов делят на аппараты полного смешения, аппараты полного вытеснения и аппараты промежуточного типа. [c.15]

Проанализируем характер изменения значений параметра, обусловливающего движущую силу процесса, в непрерывно действующих аппаратах полного смешения, полного вытеснения и промежуточного типа. Рассмотрим в качестве пример 1 процесс нагревания жидкости (от температуры до конденсирующимся паром (имеющим температуру 1,) через разделяющую их стенку. Определим характер иаменения температуры нагреваемой /Кидкости в непрерывно действующих аппаратах различных типов. [c.15]

Важно отметить, что движущая сила процессов в непрерывно действующих аппаратах полного смешения может быть значительно увеличена путем разделения рабочего объема аппарата иа ряд секций. [c.17]

Если аппарат полного смешения, рабочий объем которого равен р, разделить на п секций или вместо одного аппарата объемом Ур [c.17]

В аппаратах полного смешения движущая сила процесса постоянна и соответствует ее конечному значению. Для расчета этих аппаратов применяют формулы (1.11) и (1.14), при этом величину средней движущей силы заменяют разностью а — [c.19]

Схема процесса показана на рис. 12-28. Из рисунка видно, что в аппарате полного смешения равновесный состав паров отвечает составу жидкости, уходящей из аппарата. [c.313]

Используя балансовое уравнение (для аппарата полного смешения) рассчитывается величина объемного коэффициента массопередачи кислорода [c.91]

Динамические модели. Динамическая модель отражает изменение объекта во времени. Математическое описание таких моделей обязательно включает производную по времени. Часто динамическую модель объекта строят в виде передаточных функций, связывающих входные и выходные переменные (представление динамических моделей в виде передаточных функций особенно удобно для целей управления объектом). Примером динамической модели может служить модель рассмотренного выше аппарата полного смешения, но работающего в неустановившемся режиме. В этом случае математическое описание аппарата включает следующие уравнения материального баланса [c.10]

В проточном аппарате полного смешения исходный материальный поток, поступая в аппарат, мгновенно и идеально перемешивается со всей массой уже находящегося в нем продукта и в таком виде частично выводится из аппарата. Поэтому каждый из указанных параметров принимает для всего объема аппарата постоянное значение, совпадающее с конечной величиной этого параметра, с которой продукт и выводится. Если аппарат полного смешения используется в качестве реактора, в который подается реагирующая смесь, то происходит неравномерная (по длительности) обработка отдельных порций сырья— некоторая часть поступающих веществ проходит реактор быстро и, следовательно, выдерживается в зоне реакций меньшее время, чем это необходимо другая часть, наоборот, длительно задерживается в реакторе. Эти и некоторые другие недостатки приводят к тому, что обычно проточные аппараты полного смешения по своим показателям уступают аппаратам полного вытеснения. Однако при необходимости показатели работы аппаратов полного смешения могут быть улучшены либо путем установки вместо одного аппарата нескольких, последовательно соединенных между собой, либо путем внутреннего секционирования (см., например [20, 21]). [c.7]

В зависимости от концентрации и совокупности других условий тарелка ректификационной или абсорбционной колонны может работать по принципу аппарата полного смешения, полного вытеснения или промежуточного типа. В последнем случае рассматриваются два варианта работы . [c.311]

Идеальное вытеснение наблюдается тогда, когда исходная смесь не перемешивается с продуктами реакции, а проходит ламинарным потоком по всей длине или высоте аппарата. В таких реакторах происходит плавное изменение концентраций в направлении потока реагентов, тогда как в реакционном объеме полного смешения нет градиента концентраций. В промышленных проточных реакторах степень перемешивания всегда меньше, чем в аппаратах полного смешения, и больше, чем в аппаратах идеального вытеснения. В некоторых типах реакторов режим перемешивания близок к одному из предельных случаев. [c.37]

Подставляя в равенство (1.127) значение Сь окончательно получаем для плотности распределения материала в аппарате полного смешения твердой фазы [c.72]

Последовательное соединение аппаратов полного смешения. [c.72]

Выше было показано, что последовательное соединение аппаратов полного смешения по ходу дисперсной фазы приводит к более равномерному распределению материала по времени пребывания в аппарате. Рассмотрим этот вопрос подробнее, считая кинетику интегральной отработки известной в общем виде (1.116). [c.72]

Примем вначале, что концентрация целевого компонента в сплошной фазе одинакова не только по объему каждой зоны, но и по зонам. В таком случае все зоны (секции) равнозначны в смысле внешних условий кинетической отработки частиц твердой фазы, и эффект секционирования сказывается только на характере распределения дисперсного материала по времени пребывания. Если дополнительно предположить одинаковое среднее время пребывания материала в каждой секции, то определение средней степени отработки твердого продукта на выходе из п-го аппарата полного смешения (Стп) легко может быть выполнено, поскольку явный вид уравнения для плотности распределения по времени пребывания известен —см. соотношение (1.99) [c.72]

Система уравнений (2,53) — (2.55) является математической моделью процесса непрерывного растворения в одноступенчатом аппарате полного смешения (аналогичные модели рассматривались в гл, 1). Решение этой системы чаще всего осуществляется с целью определения величин у, к, 4. Явный вид уравнения кинетики растворения у(т, с, ) считается известным из экспериментов с данным материалом. [c.98]

В качестве примера на рис. 23-3 представлены дифференциальные функции распределения кристаллов по размерам [р (г)] в аппарате полного смешения в диффузионной области (кривая 1), когда скорость определяется внешним массообменом (при Nu 2), и в кинетической области (кривая 2), когда скорость роста кристалла лимитируется скоростью включения молекул в кристаллическую решетку и не зависит от размера кристалла. [c.298]

Статические модели. Статические модели отражают работу объекта в стационарных условиях, т.е. когда параметры процесса не меняются во времени. Соответственно математическое описание в статических моделях не включает время как переменную и состоит из алгебраических уравнений либо дифференциальных уравнений в случае объектов с распределенными параметрами. Примером объекта, описъшаемого статической моделью, служит аппарат полного смешения объемом V в установившемся режиме работы, в который непрерывно подаются реагенты А и Вв количестве, ид (и + ид = и) и отводится продукт реакции Р. [c.10]

Обыкновенные дифференциальные уравнения обычно используют для математического описания нестационарных режимов объектов с сосредоточенными параметрами (например, для описания динамики реактора полного смешения), а также стационарных режимов объектов с распределенными параметрами по одной пространственной координате. В первом случае независимой переменной является время, а во втором - пространственная координата. Следует отметить общность и даже тождественность математических описаний, которая иногда свойственна математическим моделям различных объектов. Речь идет о нестационарных моделях периодически действующих аппаратов полного смешения и стационарных моделях аппаратов идеального вытеснения. В первом случае имеем (для реак-к [c.16]

Поскольку трудно реализовать режим полного вытеснения, отличающийся максимальной движущей силой, на практике используют промежуточные режимы, проводимые в отдельном реакционном объеме (аппараты со взвешенным слоем), в секционированном реакционном объеме одного аппарата (корытные аппараты с рамными мешалками) или в ряде последовательно соединенных аппаратов полного смешения (батареи аппаратов с мешалками). [c.189]

Мы предприняли по1 тку оценить тип этого реактора при его эксплуатации в непрерывном режиме. Для этого была получена функция отклика аппарата при непрерывной подаче воды и воздуха в количествах, близких к обычным. В качестве трассера была использована соляная кислота. Оказалось, что характеристика аппарата Эрлифт практически совпадает с теоретической кривой аппарата полного смешения. В связи с этим мы использовали его для непрерывного окисления парафина в СЖК. [c.104]

Зависимость выхода водонерастворимых кислот от времени пребывания в реакторе представлена на рис. 2. Верхняя кривая 1 показывает зависимость / от т для периодического опыта (О) — эксперимент, X — расчет по уравнению (2) ). Выход кислот в непрерывном режиме (кривая 3) — заметно ниже, чем в периодическом, уже при кислотных числах оксидата порядка 50 мг КОН/г. Расчет непрерывного реактора как аппарата полного смешения с учетом уравнения (2) дает кривую 2, отличную от, экспериментальной, что также указывает на особенности протекания непрерывного процесса окисления в аппарате смещения. [c.108]

На рис, 4 представлена зависимость мольного содержания водонерастворимых кислот и лактонов (функции У1—Уа) от кислотного числа оксидата. Оказывается, что прямые, описывающие зависимость,у) и уг от г в периодическом и непрерывном режимах совпадают между собой и с расчетными точками для аппарата полного смешения. Это подтверждает высказанную нами ранее мысль о том, что кислотное число оксидата является мерой степени конверсии и определяет поэтому значения функции /, У1 и У2. Таким образом, можно утверждать, что количество накопившихся в оксидате водонерастворимых кислот и лактонов (в молях) может быть легко подсчитано по уравнениям (3) и (4), если известно кислотное число оксидата, независимо от режима, при котором он получен. [c.108]

Для стационарного режима непрерывного процесса в аппарате полного смешения можно заменить полные производные отношениями стационарных концентраций ко времени пребывания, тогда для функции У4 с учетом (10) [c.111]

Рассмотрим одиночный аппарат полного смешения с непрерывным подводом реагирующих материалов и отводом продуктов реакции. При установившемся процессе скорость реакции типа А —> В —> С постоянна. Концентрации продуктов реакции по всему объему аппарата одинаковы. [c.57]

Как указывалось, при использовании динамической методики исследования кинетики жидкофазных реакций не применяют внешние контуры циркуляции жидкости, а используют аппараты полного смешения в качестве дифференциальных реакторов. Однако при газожидкостных реакциях вопрос о циркуляции газовой фазы не может решаться так просто. Если пеконденсируемые продукты реакции не попадают в газовую фазу, как, например, в процессах гидрирования, то надобность в таком контуре отпадает. В других случаях (например, при процессах окисления жидких углеводородов воздухом, когда выде.ляются газообразные продукты реакции) наличие циркуляционного контура по газу может оказаться желательным. Однако из-за длительности установления стационарного состояния и технической сложности осуществления такого контура влияние состава газа исследуют большей частью на искусственных смесях. [c.71]

Легко заметить, что с увеличением числа секций в аппаратах полного смешения величина движуп ,ей силы приближается к ее значению в аппаратах полного вытеснения, и при большом числе секций (практически 8—12) движущие силы в аппаратах того и другого типа становятся приблизительно одинаковыми. [c.17]

Рассмотрим слу чай, когда И1Щикатор попадает в байпасирующий поток, на примере аппарата полного смешения с 6а1шасированием. В данном случае функция отклика системы при проведении исследования методом вымывания имеет вид, изображенный на рис. 3.27, а. [c.126]

На том же рис. 1 приведена расчетная кривая ( + ) для аппарата полного смешения, полученная в предположении, что для него сохраняется за1Висимость 2/(1т, задаваемая уравнением (1). Как видно, после кислотного числа 50 мг КОН/г эта кривая проходит заметно выше, чем экспериментальная. Это говорит о том, что в непрерывном процессе существуют какие-то факторы, вызывающие более быстрое снижение скорости процесса, чем это характерно для периодического окисления. Некоторые соображения о природе этих факторов будут высказаны в дальнейшем. [c.107]

Аппараты непрерывного действия компактнее периодических, требуют меиьших капитальных затрат и эксплуатационных расходов. В зависимости от характера дв ижепия твердой и жидкой фаз их делят на аппараты полного смешения, полного вытеснения и аппараты промежуточного типа. [c.176]

В аппаратах полного смешения (рис. IV. , б), к которым могут принадлежать аппараты с перемешивающими устройствами, объемы яавдкостн идеально перемешиваются, поэтому концентрация [c.177]

Рис, 3, Зависимость ДТтах. от конверсии, температуры процесса и параметра ае = 1МДЗр в аппарате полного смешения [c.223]