- •Вывод базового уравнения химического реактора:
- •Для необратимой реакции первого порядка
- •Реакторы непрерывного действия
- •Для обратимых реакций первого порядка
- •Реакторы с переменным объемом
- •Для реакции первого порядка имеем
- •Для реакции n-го порядка типа
- •Реакторы непрерывного действия
- •Характеристическое уравнение реактора идеального вытеснения
- •Характеристическое уравнение реактора идеального смешения
- •Сравнение различных типов химических реакторов
- •Реакторы смешения, включенные последовательно (каскад)
- •Реакторы химической технологии
- •Классификация реакторов по тепловому режиму
- •Тепловой баланс реактора
- •Адиабатические реакторы (Адр) периодического действия (ПД)
- •Адиабатические реакторы (Адр) непрерывного действия (НД)
Такой же выход, как для трубчатого реактора, может быть получен для бесконечного ряда последовательно соединенных малых реакторов смешения.
Чем больше реакторов смешения включено последовательно, тем больше будет приближение к реакторам вытеснения.
1.8.5 РЕАКТОРЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
РПД |
|
x= |
|
РИВ
РИС
Со – начальная концентрация исходного вещества;
X – степень превращения основного исходного вещества; Wr – скорость химико-технологического процесса.
Пример 1.
Жидкофазная необратимая реакция первого порядка протекает без изменения плотности реагирующих веществ в реакторе периодического действия. Продукты реакции в исходном растворе отсутствуют. За время τ1=120 сек в целевой продукт превращается 20% исходного вещества. Определить степень превращения при τ2=300 сек в непрерывном реакторе идеального вытеснения и непрерывном реакторе идеального смешения.
Для указанной реакции характеристическое уравнение РПД и РИВ выглядят одинаково:
Решаем и находим
Для РИС:
Пример 2.
В реакторе периодического действия протекает жидкофазная реакция
второго порядка А2ВС.. Плотность реакционной смеси не меняется. Константа скорости реакции рассчитывается по веществу А. Соотношение
начальных концентрации веществ . Известно, что за время τ=50 сек степень превращения достигает 12% по веществу А. Вычислить степень превращения вещества А в реакторе идеального вытеснения и в реакторе идеального смешения при том же соотношении исходных концентраций, если скорость подачи исходных веществ составляет B=2,4* 10-2 м3/c, а объем каждого реактора равен V=5,6м3.
Решение:
Кинетическое уравнение имеет вид:
=2
Выразим от сюда
при
Для РИС
тогда 233=
Для РИВ