Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Реактор идеального смешения периодического действия




Гидродинамические модели реакторов. Вывод характеристических уравнений.

Лекция № 9

Ранее мы рассмотрели основные модели химических процессов и их математическое описание. Усложним модель химико-технологического процесса за счет учета гидродинамических процессов, то есть способов направленного движения потоков реакционной смеси в реакторе.

Любой реактор, используемый в химическом производстве. В большем или меньшем приближении можно описать одной из следующих моделей:

- реактор идеального смешения периодического действия РИС-П;

- реактор идеального смешения непрерывного действия РИС-Н;

- реактор идеального вытеснения непрерывного действия РИВ-Н;

- каскад реакторов идеального смешения непрерывного действия К-РИВ-Н (ячеечная модель).

Для каждой модели выведено характеристическое уравнение, которое выражает зависимость времени пребывания реагентов в реакторе о, начальной концентрации реагента, величины конверсии и скорости химической реакции.

τ = f (CA0, αA, rA)

Это уравнение является математическим описанием модели реактора. Оно дает возможность, задав СА0 (состав исходной смеси) и rA (тип химической реакции, температуру, давление, катализатор и т.п.) рассчитать время пребывания реагентов в реакторе, необходимое для достижения заданной конверсии (αA), а значит, и объем реактора, его габаритные размеры и производительность. Сравнивая полученные значения для реакторов разного типа, можно выбрать самый оптимальный вариант для проведения данной химической реакции.

Основанием для вывода характеристического уравнения является материальный баланс реактора, составленный по одному их компонентов реакционной смеси.

РИС-П представляет собой аппарат с мешалкой, в который периодически загружают исходные реагенты и также периодически выгружают продукты.

В таком реакторе создается такое интенсивное перемешивание, что в каждый момент времени концентрация реагентов одинакова по всему объему реактора и изменяется лишь во времени, по мере протекания химической реакции.

Исходным уравнением для получения характеристического уравнения является уравнение материального баланса в дифференциальной форме:

Так как вследствие интенсивного перемешивания все параметры одинаковы по всему объему реактора, в любой момент времени производная любого порядка от концентрации по осям x,y,z равна нулю.

Тогда

При Vреакци.смеси = const CA = CA0 (1-αА).

 

- характеристическое уравнение РИС-П

Если в реакторе протекает простая необратимая реакция «n»-го порядка, то

При n = 0 ,

n = 1 .

При n ≠ 0 и 1 определение τ производят методом графического интегрирования. Для этого строят графическую зависимость



вычисляют площадь под кривой между начальным и конечным значением степени превращения.

 





Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 1073; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:

  1. D.2 Идентификация затрат на основные действия
  2. II. Дела по жалобам на действия органов государственной власти и должностных лиц.
  3. Адаптация имеет огромное биологическое значение: она позволяет улавливать слабые раздражители и предохранять органы чувств от чрезмерного раздражения в случае воздействия сильных.
  4. АНТИКОАГУЛЯНТЫ НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ
  5. Антихолинэстеразные средства обратимого действия
  6. Арифметические действия с последовательностями.
  7. Арифметические действия с указателями.
  8. Асинхронный RS-триггер. Устройство, принцип действия
  9. БИОФИЗИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭМП С БИОЛОГИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ
  10. В необходимых случаях ПУ предоставляется право устанавливать срок действия эмиссионного разрешения.
  11. В техносфере вредный фактор проявляется в виде негативного воздействия на человека, которое приводит к
  12. В-четвертых, указанное выше понимание судебной власти объясняет почему конечным объектом воздействия всегда является лицо и никогда не является общество в целом.




studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.093 сек.