Оборудование для Вашей лаборатории

Предыдущая Следующая

Системы л реакторов идеального смешения (рис. 3.47). Для со­поставления систем воспользуемся графическим методом опре­деления условного времени в реакторе идеального смешения (см. разд. 2.7.3 и рис. 1.54). Объемы параллельно соединенных реакторов (рис. 3.47, а) с одинаковыми т, определим, как в (3.71):

(3.72)

ZVp^EKfT.-^TZKf 0т

Такая схема работает так же, как один реактор идеального смешения с тис = т. Необходимое условное время т определяется как площадь соответствующего прямоугольника на графике 1/г(0- С (рис. 3.47, в).

286


В последовательной схеме (каскад реакторов - рис. 3.47, б)

Zvp,- = 1К0т,,=V0Hzi.                            (3.73)

Площадь под ступенчатой линией (рис. 3.47, г) равна Ет,-. Площадь под каждой ступенькой есть т, для соответствующего реактора. Очевидно, что суммарные условное время и объем реакторов в последовательной схеме меньше, чем в параллель­ной или в одном реакторе. Чем больше число реакторов в кас­каде, тем меньше Ет,- в нем, приближаясь к тив в режиме идеаль­ного вытеснения.

\

-О

кСх С, -С2

'1

т2 =

кС2

с2ъ

кСъ

т3 =

к-1

 

Математически процесс в реакторе при протекании реакции первого порядка описывается уравнением (Сн - О/т = кС, отку­да

 

 

 

 

 

 

 

 

с2

Сз

Со

1 + &Tj

 

 

Со

 

 

 

1 + кх2

с2

1 + кхз

(1

+ кх

i)0

+ кх-Со

х)

 

(1

+ кх

)(1

+ кх-2

)0

+ кхъ)

ск

Со

 

 

 

 

 

 

1Ы1 +

кх;)

 

В случае реакторов одинакового объема (равных значений т) Q = Со/(1+Лт)л. Из этой формулы можно рассчитать т, объем каждого реактора vp = Vqx и всех реакторов Zvp, = nV^x. Ниже приведены значения кх, пропорциональные Zvp„ для различного числа п последовательных реакторов идеального смешения и конечной степени превращения л:к в них [одному реактору иде­ального смешения (ИС) отвечает и = I, а реактору идеального вытеснения (ИВ) - и = »]:

Значения кх при разных и

 

>-,

1 (ИС)

2

3

5

(ИВ)

0,1 0,5 0,9

0,111 1,010 9,010

0,109 0,910 6,260

0,107 0,780 3,400

0,106 0,744 2,920

0,105 0,715 2,670

0,104 0,693 2,300

Видно, что увеличение числа реакторов более 5 не сильно уменьшает их объем, но увеличение числа фланцевых соедине­ний, приводов мешалок, затрат энергии на них неоправданно

287


усложняет конструкцию реакторного узла и расходы на него. Поэтому на практике обычно используют каскады из 3-5 реак­торов смешения.

Увеличение и приближает режим к идеальному вытеснению, и характер влияния числа реакторов в каскаде на селективность процесса при протекании сложной реакции будет таким, как характер изменения селективности при переходе от режима иде­ального смешения к режиму идеального вытеснения (см. разд. 2.7.3); там же даны объяснения этого. Показатели процесса -интенсивность и селективность - будут занимать промежуточное положение между значениями этих показателей для крайних режимов смешения и вытеснения.


Предыдущая Следующая

Поиск по сайту

Литература

Доставка продукции:

ООО "Автотрейдинг"

Ж/Д перевозка (контейнера)

Собственный транспорт

Любая транспортная компания на Ваш выбор!

Последние материалы