Оборудование для Вашей лаборатории

Наши партнеры:

Наши контакты:

тел./факс
(4812) 31-08-84,
(4812) 31-74-79,
(4812) 31-74-99.

Предыдущая Следующая

2.8.4. Автотермический реактор

Вариант трубчатого реактора с отводом тепла из реакционной зоны показан на рис. 2.69. Теплоносителем является исходная реакционная смесь. Она подается в трубки  реактора,  в которых

142


Рис. 2.69. Схема автотермического реактора и профиль температур в нем

нагревается теплом экзотер­
мической реакции. Пройдя
трубки, поток направляется в
межтрубное пространство, где
и протекает реакция (на ката- '
лизаторе).
         Выделяющееся

тепло отводится через стенку к "холодильнику", т. е. све­жей реакционной смеси. Та­кая схема реактора используется, например, в синтезе аммиака. Размещение катализатора не в трубках, а в межтрубном про­странстве - не принципиально для режима и определено из конструктивных соображений.

Математически процесс описывается системой уравнений (2.155), дополненной уравнением нагрева реакционной смеси:

-cp(dTJd4) =-KTFyn, ХХ-Т).                         (2.166)

Это уравнение аналогично второму уравнению системы (2.155). В нем отсутствует первое слагаемое в правой части -реакция не протекает при нагреве свежей реакционной смеси. В левой части стоит знак "минус" - направление нагреваемого потока противоположно его движению в слое катализатора. Нижние индексы "х" указывают на отношение данной величи­ны к "холодильнику". Условное время тх = v^Vq, а удельная поверхность теплообмена а_ х = FT/vx. Если использовать опре­деление т = vJVq и Д = /v/vp для реакционного пространства, то уравнение (2.166) примет вид

-cp(dTJdT)=-KTFyn(Tx-T)

и вместе с (2.158) опишет процесс в таком реакторе:

dx/dt = г(х,Т);

dT /dx = АТшг(х,Т) - В(Т - Тх);

dTx I dx = -B(T -Тх);                                         (2.167)

при     т = О     Т = Тк     (х = хн);

при     т = тк     ТХН     (х = хн).

Первое граничное условие Т — Тх показывает, что поток, вышедший из трубок с температурой 7^, тут же направляется в слой катализатора, второе граничное условие - состояние пото-

143


ка на входе в реактор при т = 0. Поскольку в трубках не проис­ходит превращения, то х = хн. Второе граничное условие опре­деляет температуру Тн, с которой поток входит в трубки.

Граничные условия в системе (2.167) заданы на разных гра­ницах слоя. Для численного интегрирования такой системы используют метод "стрельбы": подбирают значение температу­ры 7о при т = 0, т. е. используют граничное условие: при т = О Т = Тх= Tq, х = хн - так, чтобы в конце интегрирования, при т = тк, выполнить условие Тх = Тн.


Предыдущая Следующая

Поиск по сайту

Литература

Доставка продукции:

ООО "Автотрейдинг"

Ж/Д перевозка (контейнера)

Собственный транспорт

Любая транспортная компания на Ваш выбор!

Последние материалы