Оборудование для Вашей лаборатории

Наши партнеры:

дизельный генератор у нас на сайте Plta.Ru

Наши контакты:

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


Рис. 3.16. К. определению оптимального пре­вращения для одиночного реактора (Хр) и реактора в системе (ххтс)

Полагаем, что стоимость реактора пропорциональна его объему: Скап = = avp. Подставляя выражения для Vq и vp в (3.38), превратим его в зависи­мость от х. Затраты на процесс в одиночном реакторе Зр будут:

Зр= А/(\ - х) + В/х.     (3.39)

Коэффициенты А и В включают все постоянные - к, a, Q, Vq, К\ и другие. Первое слагаемое в (3.39) -

капитальные затраты на реактор Зк- возрастает с увеличением степени превращения: чем больше х, тем больше должны быть объем реактора и затраты на него. Второе слагаемое - затраты на сырье Зс. Чем больше х, тем полнее используется сырье и тем его нужно меньше. Зависимости Зк, Зс и Зр показаны на рис. 3.16 сплошными линиями. Видно существование некой степени превращения Хр, при которой достигаются минималь­ные затраты на единичный реактор (Зр).

Реактор в системе. К затратам на реактор (3.39) надо добавить затраты на разделение Зд. Положим, что они пропор­циональны примесям к продукту, т. е. количеству непрореаги-ровавшего сырья ^bQ(l - x). Не усложняя расчетную формулу, примем простейший вариант: Зд = D{\ - х), где D включает по­стоянные в расчете Зд. Затраты на систему станут равны:


>ХТС


1-х


+ ^ + /)(1


х).


К затратам на реактор добавляются затраты на разделение -прямая пунктирная линия на рис. 3.16, и оптимальная степень превращения ххтс становится отличной от хр. В данном случае

*хтс > Хр-

Рассмотренное свойство ХТС также обусловлено взаимодей­ствием ее элементов.

Неоднозначность режимов и их устойчивость. Обратные связи, имеющиеся в системе, могут привести к появлению неодно­значности режимов и неустойчивости некоторых из них. Ранее это было выявлено при рассмотрении автотермического реакто­ра (см. разд. 2.8.3). Рассмотрим распространенную систему -реактор с внешним теплообменником (рис. 3.17). Исходная ре­акционная смесь нагревается в теплообменнике и  поступает в

215


J'                           к              Рис. 3.17. Схема реактора с внешним

/1тЛ

f      теплообменником

(Твыр)

\CW){       '        ^^\|(Ув

реактор. Выходящий из реак­
тора более горячий поток (об­
суждаем процесс с экзотер-
) мической реакцией) охлаж­
дается, отдавая свое тепло
ТК
                                        исходной реакционной смеси.

Очевидна обратная связь по теплу между входящим и выходящим потоками. Обозначения температур потоков показаны на рисунке. Пусть по каким-либо причинам температура на выходе из реактора ТК повысилась. Это может произойти из-за увеличения концентрации или уменьшения нагрузки, или увеличения входной температуры То - возможна любая внешняя причина. Источник возмущений -кратковременный, и условия процесса быстро восстанавливают­ся. Тем не менее увеличение Тк приведет к дополнительному нагреву исходной реакционной смеси, и температура на входе в реактор Тн возрастет. Последнее приведет к увеличению скорос­ти реакции, тепловыделения в реакторе и дальнейшему возрас­танию Тк, что еще больше усилит нагрев исходной смеси, и 7Н станет еще выше. Температура на выходе Тк увеличится допол­нительно, и такая круговая последовательность взаимного на­грева входного и выходного потоков может продолжаться далее со значительным нарастанием температуры, даже если источник первоначального возмущения убран. Если же возмущение ре­жима привело к уменьшению температуры Тк, то будет проис­ходить охлаждение системы. Описанная круговая последова­тельность взаимного нагрева (или охлаждения) обусловлена связью входящего и выходящего потоков - обратной связью между ними, т. е. обусловлена внутренней структурой схемы и является ее свойством.


Предыдущая Следующая

Поиск по сайту

Литература

Доставка продукции:

ООО "Автотрейдинг"

Ж/Д перевозка (контейнера)

Собственный транспорт

Любая транспортная компания на Ваш выбор!

Последние материалы