Реактор реальные

ПРИЧИНЫ ОТКЛОНЕНИЯ РЕАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ ОТ РЕЖИМОВ ИДЕАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ [c.37]

В реальном трубчатом реакторе появляется не только профиль скоростей в радиальном направлении, но и диффузия в продольном направлении. Чем больше отношение d L, тем больше отклонения от случая полного вытеснения, причем одни частицы очень быстро проходят через реактор, а другие, напротив, остаются в нем длительное время. Крайний случай представляет изображенный на рис. 11-5 непрерывнодействующий промышленный реактор смешения. Продольная диффузия является характерным явлением для реакторов этого типа. Измеряют ее с помощью модифицированного критерия Рейнольдса Re [c.207]

Сравнение модели последовательных проточных реакторов идеального смешения с диффузионной моделью. Поскольку базой диффузионной модели служит совокупность часто повторяющихся вероятностных процессов, мы вправе ожидать, что при очень большом числе / обе модели будут идентичны. Эта гипотеза подтверждается на практике. Однако, если элементарный процесс, лежащий в основе диффузионной модели можно себе представить, то отличный от него элементарный процесс, который является основой модели последовательно соединенных реакторов, реально представить трудно. Действительно, не может же жидкость перепрыгивать с мгновенным изменением концентраций реагирующих веществ из одного элементарного аппарата в другой. В связи с этим формы С-кривых для указанных моделей должны все больше и больше различаться между собой по мере отклонения реального потока от потока идеального вытеснения. Так это фактически и происходит. [c.278]

Проиллюстрируем это примером стабилизации температуры горячей зоны реактора. Реально можно стабилизировать как эту температуру, так и температуру в смежных зонах. Подчас это существенной разницы не представляет, хотя абсолютные значения стабилизируемой температуры будут разными. Вместо температуры можно стабилизировать мощность печи, напряжение на ней или же силу тока. Чаще всего так и поступают. Однако температура системы зависит не только от колебаний мощности печи, на нее влияют колебания скорости подачи реагентов, условия теплоотвода и т. д. Таким образом, стабилизируя мощность печи, можно не добиться желаемых результатов. [c.138]

Устанавливающиеся же в реакторах реальные режимы в той или иной степени отступают от этих идеализированных условий, что обычно приводит к отклонению глубины и направленности процесса от расчетных. [c.410]

Если верхняя строка на рисунке соответствует анатомии предмета, то можно сказать, что средняя группа описывает его физиологию . Зная основы анатомии и физиологии , мы можем приступить к экологическому исследованию реакций и посмотреть, как они ведут себя в естественной среде, т. е. в реальной обстановке химического реактора. [c.8]

Основные задачи этой книги — теоретического характера. Однако проникновение в существо предмета, которого мы добиваемся, должно служить практическим целям, позволяя разрабатывать методы расчета и управления реальными промышленными реакторами, основанные на знании фундаментальных характеристик процесса. [c.63]

В заключение можно сказать, что все, в чем мы нуждаемся для выработки адекватного описания химического реактора, — это выражение кинетического закона г ( , Т, Р), которое соответствовало бы действительности. То, чем мы можем располагать при проектировании реального промышленного реактора, может, вследствие недостатка времени и средств, быть далеко от желаемой точности, но какое бы кинетическое выражение мы ни получили, оно должно играть в практических расчетах ту же роль, что и функция г Т, Р) в теоретическом анализе. [c.64]

В реальных условиях кривую дифференциальной функции распределения можно снять лишь в реакторе с ограниченной длиной, т. е. про О I = Ь, но описывающее ее уравнение получается в форме бесконечного сходящегося ряда [28] и практическое использование этого уравнения возможно лишь при значительных упрощениях, приводящих к большим искажениям при обработке результатов опыта [891. [c.50]

Применение ячеистой модели к химическим процессам сводится к формальной замене реального проточного реактора системой ячеек-реакторов, эквивалентных каскаду из N последовательно соединенных реакторов полного смешения. [c.81]

О ячеистая модель переходит в идеальную модель полного смешения, а при оо — модель полного вытеснения. В этом смысле число N является мерой перемешивания в реакторе, и, следовательно, его роль в ячеистой модели аналогична критерию Пекле в диффузионной модели. Очевидно, что адекватность ячеистой модели процессу в реальном реакторе в значительной степени будет определяться выбором величины числа N. [c.82]

В целом такое толкование зависимости изменения характера коэффициента продольного переноса как и профиля кривой распределения времени пребывания частиц в реакторе от гидродинамических условий находится в качественном соответствии с экспериментальными данными. Поэтому ячеистую модель с застойными зонами следует, ио-видиМому, рассматривать как достаточно адекватную реальным процессам в газофазных и жидкофазных реакторах. [c.96]

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]

Однопараметрическая диффузионная модель значительно лучше, чем модель идеального вытеснения, соответствует условиям в реальных аппаратах химической технологии, в которых перемещение веществ проводится по принципу вытеснения, например, в трубчатых реакторах, противоточных аппаратах и т. д. Недостатками этой модели являются сложность постановки граничных условий и необходимость предварительной оценки коэффициента продольного смешения. [c.58]

Влияние интенсивности перемешивания на ход превращения в реакторе. В полученных нами решениях учитывались только два крайних случая — полное перемешивание и полное вытеснение. Реальные реакторы никогда не работают в таких режимах. Однако чаще всего приближения к одному из этих граничных состояний достаточно, чтобы в технических расчетах использовать рассмотренные выше проектные уравнения. [c.321]

Картина последовательного усложнения математических моделей процессов, протекающих в химических реакторах (рис. 1Х-5), не столь очевидна, как аналогичная картина процессов разделения. В реальном реакторе одновременно проте- [c.116]

Однако в химическом реакторе, так же как и в любой реальной системе, неизбежно происходят возмущения стационарного режима в фазовом пространстве они изображаются отклонениями изображающей точки от положения равновесия. [c.24]

Реальное время, необходимое для того, чтобы элементарный объем реагента прошел через объем реактора выражается соотношением [c.28]

К первой группе относятся процессы, где отвод тепла происходит за счет испарения части реакционной массы. Ко второй — процессы с отводом тепла через теплопередающие поверхности реактора. К третьей — процессы, в которых выделяющееся тепло аккумулируется потоком вещества, вводимого в зону реакции, за счет повышения его температуры, а в некоторых случаях за счет изменения агрегатного состояния. Приведенная классификация технологических процессов носит условный характер, так как в реальных условиях имеет место совмещение перечисленных способов отвода тепла. [c.306]

Из теории реакторов известно, что число ячеек идеального смешения, заменяющих реальный аппарат, т = 1/5 , где 5 — безразмерная дисперсия распределения времени пребывания частиц в аппарате (в данном случае — в зоне). Дисперсию 5 можно рассчитать по экспериментальным данным с использованием соотношения 5 = = где 3] — дисперсия распределения времени пребывания [c.240]

На пути к решению этой задачи имеются очень большие трудности. Реальный процесс обычно значительно сложнее идеализированных моделей, рассматриваемых теорией. Кинетические закономерности, лежащие в основе тех или иных промышленных процессов, во многих случаях известны далеко не полностью. Поэтому прежде чем окажется возможным проведение расчета реактора для конкретного промышленного процесса, необходим тщательный анализ реальной очень сложной и запутанной картины, существующей в промышленных условиях, необходимо хорошо понимать макрокинетические закономерности, лежащие в основе анализируемого конкретного процесса. Успехи в области изучения явлений переноса тепла и массы позволяют теперь более строго подходить к расчету промышленных реакторов. Это особенно важно в настоящее время, когда в промышленности многотоннажных химических продуктов имеет место тенденция перехода к агрегатам большой единичной мощности. [c.3]

Этот пример может показаться несколько искусственным. Однако в любом реальном реакторе имеются зоны, в которых происходит смешение одних элементов жидкости или газа с другими. При исследовании распределения времен пребывания выявить существование этих зон не удается. Если же исследуемая реакция и.иее/и первый порядок, то перемешивание не играет существенной роли, и данные изучения распределения времен пребывания в этом случае имеют практическое приложение. Доля реагента, взаимодействующего в любом элементе жидкости илн газа, которые характеризуются временем пребывания в интервале от / до 1 + равна [c.102]

Часто из-за неоднородности условий протекания процесса в реальных условиях не достигаются расчетные показатели, потому что при проектировании контактных аппаратов не уделялось достаточного внимания вопросам равномерного подвода реагирующих веществ, смешения потоков на входе в реакционный объем, нагрева и охлаждения, засыпки катализатора и т. п. Создание однородных условий работы приобретает решающее значение при проектировании реакторов большой мощности. Без всестороннего исследования реакторов с помощью математической модели и машинного эксперимента невозможно надежно и однозначно определить влияние неоднородностей на эффективность работы реакторов, установить требования, ограничивающие отклонения от однородных условий в допустимых пределах. [c.15]

Итак, основная цель разработки моделей представления знаний или описания предметной области состоит в выработке соглашений о том, как описывать реальный реактор, т. е. строить такие математические модели объектов реального объекта, для которых соответствие с проблемными знаниями может быть установлено на основе совпадения имен переменных модели и имен понятий без каких-либо дополнительных пояснений и установления дополнительных неформальных соответствий [14, 17]. [c.260]

Неоднородности в химических реакторах. Условия течения и теплообмена в реальных аппаратах с неподвижным слоем могут значительно отличаться от одномерных. В частности, неоднородность может проявляться в непостоянстве скорости течения газа по сечению слоя. [c.323]

Рассмотрим расчетные значения к, характерные для реальных реакторов. Если по своему действию реактор аналогичен аппарату с мешалкой, то у [c.315]

Продольное перемешивание приводит к тому, что распределение времени пребывания компонентов реагирующей Ммссы в реакторах реального режима в той или иной степени отличается от распределения в идеальных условиях [c.38]

Для реального реактора величину п, отвечающую этим усло-1В1ИЯМ, определим как отношение площадей под кривыми С— / для реакторов реального и идеального перемешивания. Тогда с учв том уравнения (13) получим [c.33]

Своеобразным дополнением в понимании сложнейших химических процессов, протекающих в современных реакторах, является третья лекция настоящего сборника, где рассмотрены принципы и методология построения макрокинетической модели -важной составной части математической модели химического реактора. Реальное приложение представленных подходов показано на примере газофазной реакции Фишера-Тропша и жидкофазного гидрирования псевдоионона. [c.6]

Недостаток места не позволяет нам провести исследование реакторов с кипящим слоем. Исследование всех типов реакторов ведется по одному принципу, хотя объем каждой части исследования варьируется от одного тина реактора к другому. Прежде всего ставится модель реактора, выводятся описывающие ее уравнения, и тогда становится ясным характер задач расчета реактора. Там, где это возможно, рассматриваются вопросы оптимального проектирования реактора. Часто случается, что провести оптимальный расчет не сложнее, чем обыкновенный. Даже еслп найденное оптимальное решение неосуществимо на практике, оно всегда дает напвысшие возможные показатели процесса, к которым надо стремиться при реальном проектировании реактора. Расчет реактора связан, в первую очередь, с решением стационарных уравнений. В то же время важно изучить поведение реактора в нестационарном (переходном) режиме, так как найденный стационарный режим может быть неустойчивым. В последнем случае необходимо либо отказаться от проведения процесса в этом режиме, либо стабилизировать его с помощью надлежащего регулирующего устройства. В конце каждой главы мы возвращаемся к анализу допущений, сделанных нри постановке модели реактора, и исследуем влияние отклонений от идеализированной модели на характеристики процесса. [c.10]

На рпс. IX.17 представлена завнсилюсть АГ от Г прп постоянном 0 п различных значениях параметра N. В реальных задачах проектирования реактора [c.283]

Уравнение (4.8) приводит к интересному практическому результату. Предположим, что процесс проводится в реальном абсорбере при таких условиях, что уравнение (4.8), по-видимому, применимо, и допустим Со = с, что приемлемо, когда величина 5 не намного больше к (см. раздел 3.1). Если химия процесса довольно хорошо известна, т. е. заранее известна константа скорости, то экспериментальные данные о скоростях абсорбции в единице объема реактора Уа могут быть графически представлены в виде функции Уа1са сУ от к. Такой график должен давать прямую линию с наклоном и отсекать на оси ординат [c.51]

В последние годы для расчета и проектиро- вания химических процессов, а также их усо- вершенствования широко применяются методы математического моделирования. Являясь одним из разделов химической кибернетики, эти методы позволяют подойти к решению проблемы создания промышленных реакторов. В этом аспекте особую роль приобретают вопросы составления математического описания, ибо ценность конечных результатов в значительной мере зависит от адекватности математической модели процесса его реальному состоянию. У [c.5]

Для решения уравнений математической модели могут быть использованы любые счетно-решаю1Цие устройства, а в отдельных случаях (если уравнения решаются аналитически, а число исследуемых вариантов невелико) и непосредственно ручной счет. Наибольшее распространение получили цифровые (ЦВМ) и аналоговые (АВМ) вычислительные машины. Они позволяют математическую модель представить в виде реальной модели, отличающейся по своей физической природе от изучаемого процесса, и с помощью ее провести всестороннее исследование физико-химических закономерностей процесса и промасштабировать опытные данные для промышленного реактора. Цифровые и аналоговые вычислительные машины являются машинами соответственно дискретного и непрерывного действия. Это предопределяет особенности возможностей обоих типов машин и подготовки математической формулировки решаемой задачи. [c.11]

Модель идеального вытеснения широко используют в химической технологии при описании аппаратов, работающих по принципу вытеснения, например трубчатых реакторов и теплообменников. Ее достоинствами являются относительная простота ргшения уравнений математического описания, построенного с применением данной модели, и вместе с тем приемлемая во многих слу4аях точность воспроизведения реальных гидродинамических условий. [c.57]

Кроме того, на примере оптимизации реактора изложен подход к решению реальной вариационной задачи с ограничениями типа неравенств. Решение этих задач представляет собой, вообще говоря, весьма сложную проблему. Однако задачу оптимизации реактора идеального вытеснения все же можно решить, если принять во внимание некоторые свойства оптимизируемого процесса. К сожалению, и общем случае не представляется возможным указать достаточно удобные методы решения вариационных задач с ограничениями тйпа неравенств. Поэтому для каждого конкретного процесса приходится искать са.мый удобный прием или же решать задачу с помощью других методов, например динамического программирования или принципа максимума, более приспособленных для решения таких адач. [c.222]

Рис. У1П-33. Сравнение реального трубчатого реактора и заменяющего его многосекцнонного каскада

Каскад реакторов полного перемешивания, равнозначный по выходу определенному реальному реактору, будем называть заменяющим каскадом (рис. УПЬЗЗ). Расчет реактора можно свести к расчету заменяющего его каскада, если удастся определить число ступеней. Для этого нужно количественно описать отклонения от полного вытеснения в реальном реакторе. Такие отклонения обусловлены 1) неравномерным распределением скорости потока в осевом (продольном) направлении 2) флуктуациями скорости и завихрениями 3) молекулярной диффузией. Это приводит к тому, что продукты реакции перемещаются из конечной части аппарата в направлении к входу, исходные же вещества переносятся в обратном направлении. На конечном участке аппарата они разбавляют смесь пpoдyкtoв и снижают выход реакции. Следовательно, в общем случае указанные эффекты оказывают неблагоприятное влияние на работу реактора. [c.322]

Для объяснения на6. 1юдаемых эффектов была построена математическая модель, основанная на принципах механики многофазных сред и описывающая гидродинамические процессы с учетом физико-химических превращений, происхо-дящ11х в райзере лифт-реактора каталитического крекинга при подаче восстанавливающего агента [4.38, 4.39]. Результаты численного решеипя показывают (рнс. 4.4), что существующий в реальных условиях характер течения в райзере реакюра не обеспечивает необходимое перемешивание подаваемого топливного газа с катализатором над областью ввода катализатора в райзер. Это приводит, согласно полученным [c.123]

Однако, как известно "- з, верхний температурный режим рассматриваемой модели нельзя считать отображением процессов, протекающих в реальном реакторе, так как этот режим соответствует практически недостиж.чмым температурам. В самом [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология