Отличается от уравнения реактора идеального вытеснения постоянством входящих в него величин.

Для реакторов идеального смешения целесообразно выход продукта выразить через первый критерий Дамкелера, который представляет собой

отношение количества вещества образующегося во время реакции к количеству вещества, переносимого потоком.

=

Из общего уравнения реактора, работающего в стационарном режиме, имеем:

B – расход питания

Разделив левую и правые части на Br имеем:

т.к

1.8 СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ

Полученные зависимости и характер изменения концентрации вещества в реакторе даст основания сделать следующие выводы

1.8.1НЕСТАЦИОНАРНЫЙ РЕАКТОР ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Внестационарных реакторах, где концентрация является функцией времени, а не места, скорость реакции вначале высока и непрерывно падает по ходу реакции.

Реактор	Распределение концентраций		Уравнения
	По времени	По месту
Периодического
действия
нестационарный

Непрерывного

действия

стационарный

трубчатый

Непрерывного действия. Стационарный ступенчатый

1.8.2СТАЦИОНАРНЫЙ ТРУБЧАТЫЙ РЕАКТОР (ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ)

Втрубчатом реакторе, в котором концентрации постоянны во времени, но являются функцией места, скорость реакции у входа в реактор высока и непрерывно уменьшается в направлении к выходу из реактора.

1.8.3СТАЦИОНАРНЫЙ СТУПЕНЧАТЫЙ РЕАКТОР (ИД. СМЕШЕНИЯ)

Вреакторе идеального смешения скорость реакции в аппарате в каждом его сечении и в каждый момент времени постоянна, но значение ее такое, как в конце трубчатого реактора того же объема.

Отсюда следует, что средняя скорость реакции в реакторе смешения всегда ниже, чем в реакторе вытеснения. Для достижения одинаковых выходов объем реактора смешения должен быть больше, чем объем реактора вытеснения, причем эта разница увеличивается с возрастанием выхода и порядка реакции (см. таблицу).

	Поряд			Выход, X
	ок	РЕАКТОР
	реакц		0,50	0,75	0,90		0,99
	ии
						1,83
	I	Периодического действия	1	1,33			3,33
		Вытеснения	0,91	1,21	1,67		3,03

	Смешения	1,32	2,58	6,52	65,15
II	Периодического действия	1	2,00	5,00	50,00
	Вытеснения	0,91	1,82	4,54	45,45
	Смешения	1,83	7,36	46,3	463,0

Следовательно, для получения высоких выходов предпочтительнее реактор вытеснения, однако реактор смешения имеет преимущество в постоянстве состава и, следовательно, используя его можно получить целевой продукт одинакового качества.

1.8.4 РЕАКТОРЫ СМЕШЕНИЯ, ВКЛЮЧЕННЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО (КАСКАД)

Недостатки реакторов смешения уменьшаются путем их последовательного соединения в каскад.

При этом обязательным условием является равенство:

Каскадное соединение позволяет значительно увеличить выход продукта. Одно из уравнений реактора смешения имеет вид

Тогда концентрации на выходе реакторов каскада:

=1-

если реакторы одного объема и ∑ объемов реакторов

Для каскада m реакторов:

Сравнение каскадов РИС и РИВ (5реакторов)

Если