- •29.Химический реактор. Емкостной реактор. Емкостной реактор проточный. Колонный и насадочный реактор.
- •30.Реактор с непрерывным твердым реагентом. Вращающийся цилиндрический реактор. Реактор с просыпающимся навстречу газу твердым реагентом. Реактор с «кипящим» слоем.
- •31.Трубчатый реактор. Трубчатый реактор типа печь.
- •32.Основные структурные элементы реакторов на примере многослойного реактора, оснащенного системой теплообмена.
- •33. Процесс, происходящий в реакционной зоне (для каталитического и газожидкостного взаимодействия).
- •34.Модель и моделирование.
- •35. Физическое и математическое моделирование.
- •36.Математичекое моделирование химических процессов и реакторов.
- •38.Гомогенный химический процесс: простая необратимая реакция
- •39. Гомогенный химический процесс: простая обратимая реакция.
- •41. Гомогенный химический процесс: сложная реакция, параллельная схема превращения.
- •42. Гомогенный химический процесс: сложная реакция, последовательная схема превращения.
- •43. Общие положения.
- •44. Гетерогенный химический процесс:Система"газ(жидкость)-твердое(полностью реагирующее)"
- •45.Гетерогенный химический процесс:Лимитирующие стадии и режимы процессы.Скорость отдельной стадии процесса(реакция массоперенос)
- •46. Гетерогенный химический процесс:Система"газ-жидкость"
- •47. Общие представления о катализе
- •48. Технологические характеристики твердых катализаторов.
- •50. Основные факторы, влияющие на гетерогенные и католитические процессы.
- •51. Тепловые явления в хим.Процессе: гетерогенный процесса поверхности раздела фаз.
- •52.Критические тепловые явления в гетерогенном процессе: неоднозначность стационарных режимов;
- •53.Критические тепловые явления в гетерогенном процессе: гистерезис стационарных режимов.
- •54. Критические тепловые явления в гетерогенном процессе, практическое приминение критических режимов.
- •55. Этапы моделирования
- •56. Математическая модель периодического процесса в емкостном реакторе.
- •57. Математическая модель процессов в реакторах типа емкостной проточный реактор, реактор колонный, реактор с «кипящим» слоем и в реакционной зоне многослойного реактора.
- •59. Классификация процессов в химическом реакторе и их математических
- •62.Изотермический процесс в химическом реакторе. Режим идеального смешения периодического и идеального вытеснения. Простая обратимая реакция а↔ r
- •60. Анализ процесса в химическом реакторе.
- •62.Изотермический процесс в химическом реакторе. Режим идеального смешения периодического и идеального вытеснения. Простая обратимая реакция а↔ r
- •63. Изотермический процесс в химическом реакторе. Режим идеального смешения периодический и идеального вытеснения. Сложная реакция с параллельной схемой превращения.
- •64. Изотермический процесс в химическом реакторе. Режим идеального смешения, периодического и идеального вытеснения. Сложная реакция с последовательной схемой превращения.
- •67. Изотермический процесс в химическом реакторе. Режим идеального смешения в проточном реакторе. Сложные реакции.
- •66. Изотермический процесс в химическом реакторе. Режим идеального смещения в проточном реакторе. Простая обратимая реакция а↔r.
- •68. Неизотермический процесс в химическом реакторе. Организация теплообмена в реакторе и температурные режимы.
- •69. Неизотермический процесс в химическом реакторе. Режимы идеально смешивания периодического и идеального вытеснения. Анализ процесса.
- •70. Неизотермический процесс в химическом реакторе. Режимы идеального смешения периодический и идеального вытеснения с теплообменом. Сопоставление адиабатического процесса и изотермическим.
- •71. Неизотермический процесс в химическом реакторе. Температурный режим в проточном реакторе идеального смешения. Анализ процесса.
- •72. Неизотермический процесс в химическом реакторе. Температурный режим в проточном реакторе идеального смешения. Число стационарных режимов.
- •73. Неизотермический процесс в химическом реакторе. Температурный режим в проточном реакторе идеального смешения. Устойчивость стационарных режимов.
- •74. Неизотермический процесс в химическом реакторе. Температурный режим в проточном реакторе идеального смешения. Процесс с теплоотводом.
- •75. Неизотермический процесс в химическом реакторе. Сопоставление адиабатического процесса в проточных режимах идеального смешения и вытеснения.
- •76. Химическое производство как химико-технологическая система.
- •78.Подсистемы химико-технологической системы
- •79.Эелементы и связи химико-технологической системы
- •80. Анализ химико-технологической системы.
- •82. Сырьевая база химической промышленности.
- •83) Основные понятия и классификация сырья.
- •84.Вторичные материальные продукты.
- •85. Энергетическая база химической промышленности.
- •86.Классификация топлива- энергетических ресурсов.
- •87. Микробиологический синтез
- •89.Инженерная энзимология.
67. Изотермический процесс в химическом реакторе. Режим идеального смешения в проточном реакторе. Сложные реакции.
Здесь рассмотрим только описание процесса и решение уравнение модели для частных реакции первого порядка. Параллельная схема превращения:
А 1 R
2 S
Модель:
(cA – c0)/ τ = -(k1+k2)cA
cR / τ = k1cA
cS / τ = k2cA
Решение:
cA = c0 / [1+( k1+k2)τ]
cR = k1τc0/ [1+( k1+k2)τ]
cS = k2τc0/ [1+( k1+k2)τ]
Последовательная схема превращения: A 1 R 2 S
Модель:
(cA – c0)/ τ =-k1cA
cR / τ = k1cA- k2 cR
cS / τ = k2 cR
Решение:
cA = c0 /(1+k1τ)
cR = k1τc0/ [(1+k1τ)( 1+k2τ)]
cS = k1k2τ2c0/ [(1+k1τ)( 1+k2τ)]
Качественный характер зависимостей c(τ), влияние на них температуры, а также изменение селективности c(τ) [SR (τ)] будут такими же, как и в режимах идеального вытеснения
65. Изометрический процесс в химическом реакторе. Режим идеального смешения в проточном реакторе. Простая необратимая реакция A=R.
Математическая модель процесса: (1)
Скорость превращения для реакции первого порядка: W(C) = -kC; отсюда (1) принимает вид: (2)
Или, переходя к степеням превращения
(3)
Решением (2) и (3) является и(4)
Зависимость С( показана на рисунке:
𝜏1 𝜏2 𝜏
Аналитическое решение уравнения (2) относительно С для реакции не первого порядка(кроме n=0,5 и n=2) ограничено.
Удобнее определять необходимое время реакции для достижения заданной концентрации С из (1): .
Интерпретация полученного решения
Для каждого конкретного проточного реактора UC-H условное время - фиксированная величина . (
Зависимость С(𝜏) , показанная на рисунке есть геометрическое место точек, соответствующих достижению заданных С при 𝜏 характерных для различных реакторов. То есть кривая есть графическое отображение функции (4) , и зависимость С(𝜏) есть набор режимов различных реакторов, но не изменение концентрации в одном из них, как это имеет место в реакторах UB и UC-n.
Концентрация вещества в режиме UC-H одинакова во всех точках реактора и равна С, на входе - С0 .Это означает, что на входе происходит скачок концентрации от С0 до С. Т.о. распределение концентраций в координатах «С-𝜏» является ступенчатой линией «Высота ступени», равная (С0 -С) , для каждого реактора индивидуальна.
На рисунке такие зависимости даны при различных значениях 𝜏 , то есть или для реакторов разного объема , или для одного реактора, работающего при разных нагрузках V0 на него.
66. Изотермический процесс в химическом реакторе. Режим идеального смещения в проточном реакторе. Простая обратимая реакция а↔r.
Математическая модель процесса:
(C-C0)/τ = W(C)
(1)
Модель процесса (1), в которой концентрация компонентов выражена через степень превращения X(CA=C0(1-X) и СR= C0X) имеет вид:
X/τ = k1(1-X)−k2X
, или (2)
X= k1τ/(1+( k1+ k2) τ)
(3)
Предельное значение Х при τ→∞:
Х= k1/( k1+ k2)
, (4)
Что соответствует равновесной степени превращения.
Зависимость Х(τ) имеет вид:
рассматриваемая реакция имеет первый порядок в прямом и обратном направлениях, поэтому начальная концентрация С0 не влияет на степень превращения.