Оборудование для Вашей лаборатории

Наши партнеры:

Наши контакты:

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


Рис. 3.19. Система с фракционным рециклом (к определению существования стационарных режимов):

Р - реактор; Д - система выделения продукта; П - продукт


гСНЬ


JL


ле него образуют систему "реактор-теплообменник". Реакция в слое протекает почти до равновесия, и режим устойчив - нахо­дится в области начальных температур выше Тг- Снижение 7н ниже этой границы приводит к неуправляемому прогрессирую­щему понижению температуры и прекращению процесса. Вос­становить прежний режим можно только с помощью посторон­него вмешательства - огневым подогревателем, чтобы перейти эту границу.

В реакционных системах очистки газов от примесей также используют систему "реактор-теплообменник". Концентрация примесей может меняться, и возникает опасность самопроиз­вольного неуправляемого или полного затухания процесса, или резкого повышения температуры.

Существование режимов. Обратная связь в ХТС может при­вести к тому, что некоторые режимы невозможно осуществить. Это характерно для схемы с фракционным рециклом, состоящей из реактора и аппарата выделения продукта (рис. 3.19). На вход подается только исходное вещество в количестве Vq. После ре­актора продукты полностью отделяются, а непрореагировавшие вещества возвращаются в реактор. Общее количество вещества на входе - VH, а степень превращения в реакторе - х. Режим процесса - идеальное смешение - описывается уравнением:

VH -VH(l-x) = kC0(l - x)vp.                            (3.45)

Поскольку на вход реактора подается только исходное веще­ство, то Q = 1. Поток на входе в реактор VH складывается из начального потока Vq и рециркулирующего VH(l - х):

Ун = Уо + Ун0 - х), или VH = VJx.

Используя последнее выражение для VH, преобразуем (3.45): Vq = k(l - jc)vp. Обозначим то = vp/Vq как условное время в реак­торе для свежей смеси и получим:

х = (кто - 1)/(*то).                             (3.46)

Результат будет иметь смысл, т. е. х > 0, если kiQ > 1. Но ведь можно выбрать такую температуру, т. е. значение к, или такое то (vp или Vq), что будет А:то < 1, а из (3.46) получим отрицательную степень превращения, что невозможно. Причина такого нере­ального решения заключается в следующем. Пусть нет рецикла.

219


Рис. 3.20. Химико-технологическая система с возможностью колебательных режимов (производство азотной кислоты)

При заданных условиях - к и tq -установится некоторое значение х в реакторе. Теперь поставим колонну разделения и непрореагировавший компонент вернем в реактор. Увели­чится нагрузка VH и уменьшится степень превращения. В реак­тор будет возвращаться еще больше исходного вещества. Если kzQ > 1, то установится новое значение х, определяемое из (3.46). Если k\Q < 1, то рецикл будет нарастать, степень превращения будет стремиться к нулю, все исходное вещество будет накапли­ваться в системе (ведь вьщеляется и выходит из системы только продукт) и VH -> оо. Стационарного режима достигнуть не удаст­ся. Конечно, реально VH ограничено размерами и пропускной способностью аппаратуры, но тем не менее практический ре­зультат будет тот же: стационарного режима не существует.


Предыдущая Следующая

Поиск по сайту

Литература

Доставка продукции:

ООО "Автотрейдинг"

Ж/Д перевозка (контейнера)

Собственный транспорт

Любая транспортная компания на Ваш выбор!

Последние материалы