- •2. Технологический расчет времени контакта по средней степени превращения твердого реагента. Смесь частиц с различными, но постоянными размерами в режиме идеального вытеснения.
- •10. Применение функций распределения для расчета степени превращения реагентов в реальных реакторах.
- •13. Расчет реакторов, работающих в различных тепловых режимах. Изотермический режим. Проектное уравнение рис-н-и.
- •14. Расчет реакторов, работающих в различных тепловых режимах. Изотермический режим. Проектное уравнение рив-и.
- •15.Расчет реакторов, работающих в различных тепловых режимах. Политропный режим. Проектное уравнение рис-н-п.
- •24. Оптимальный температурный режим для различных схем химических реакций. Обратимые экзотермические реакции.
- •25. Оптимальный температурный режим для различных схем химических реакций. Обратимые эндотермические реакции.
- •27. Оптимальный температурный режим для различных схем химических реакций. Необратимые экзотермические реакции.
- •30. Топохимические процессы. Кинетика процессов взаимодействия газа (ж) с частицами сферической формы, протекающих в внешнедиффузионной области.
- •31. Топохимические процессы. Кинетика процессов взаимодействия газа (ж) с частицами сферической формы, протекающих в внутридиффузионной области.
- •32. Топохимические процессы. Кинетика процессов взаимодействия газа (ж) с частицами сферической формы, протекающих в кинетической области.
- •33. Топохимические процессы. Экспериментальные методы определения областей протекания тхп.
2. Технологический расчет времени контакта по средней степени превращения твердого реагента. Смесь частиц с различными, но постоянными размерами в режиме идеального вытеснения.
При известном среднем радиусе твердой частицы и известной кинетики топохимического процесса расчет реактора сводится к определению средней степени превращения твердой фазы и уточнению времени контакта исходных веществ для последующего определения геометрических размеров реактора.
Уравнение материального баланса для данной смеси можно записать следующим образом:
Каждая частица размером Ri при заданном времени пребывания твердого реагента в реакторе будет иметь строго определенную степень превращения xb(Ri) следовательно средняя время пребывания твердой фазы можно рассчитать по следующему уравнению:
Присутствут частицы маленьких размеров, которые успевают полностью прореагировать в заданное время реакций, в результате уравнения теряет физический смысл, для устранения этого используют уравнение:
После определения средней степени превращения определяют время контакта с газовой фазой исходя из области протекания топохимического процесса.
3. Технологический расчет времени контакта по средней степени превращения твердого реагента. Твердый реагент состоит из частиц разных и неизменяющихся размеров и находится в режиме идеального смешения.
При известном среднем радиусе твердой частицы и известной кинетики топохимического процесса расчет реактора сводится к определению средней степени превращения твердой фазы и уточнению времени контакта исходных веществ для последующего определения геометрических размеров реактора.
Для расчета реактора используют дифференциальную функцию распределения времени пребывания E(τ) твердой фазы в кипящем слое.
Для потока твердых частиц в режиме идеального смешения со средним временем пребывания:
Для частиц одинакового размера полностью превращающихся за время τ полн уравнение будет следующим:
В зависимости от области протекания процесса конечное уравнение для расчета средней степени превращения твердой фазы будет иметь следующий вид:
-Внешнедиффузионная область:
(11.14)
-Кинетическая область:
Если лимитирующей стадий является химическая реакция:
то подставл. уравнение: в уравнение 11.14 получим:
Интегрируя получим:
-Внутридиффузионная область:
Если лимитирующей стадией является диффузия газа через слой золы, то:
5. Технологический расчет времени контакта по средней степени превращения твердого реагента. Твердое вещество представляет собой смесь частиц с различными, но постоянными размерами, твердая фаза находится в режиме идеального смешения.
Так как размеры частиц в ходе реакций не изменяются, то можно предположить что распределение частиц по размерам в исходном потоке, в кипящем слое и выходном потоке одинаковы, таким образом можно записать:
где G-относится к входящему и выходящему потоку твердой фазы,W-масса твердой фазы, находящееся в кипящем слое.
Время пребывания частиц размером Ri равна времени пребывания твердого вещества в псевдоожиженном слое:
Обозначая через xB(Ri)-степень превращения твердой фазы с размером Ri в псевдоожижженном слое с учетом уравнения 11.14 можно записать что:
Комбинируя эти уравнения с учетом области протекания, можно получить:
-для внешнедиффузионной области:
-для кинетической области:
-для внутридиффузионной области: