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)

Влияние кинетики на выбор типа реактора




Выбор реактора зависит от многих технологических, экономических и конструктивных факторов. Важнейшими показателями работы реактора, которые определяют экономичность химического процесса, есть:

1. Размер реактора (от которого зависит интенсивность);

2. Селективность (избирательность процесса);

3. Выход продукта.

1) Простая необратимая реакция типа

A R

Превращение идет в одном направлении, и чем выше степень превращения, тем больше выход продукта. Поэтому для таких реакций значение имеет только первый фактор, т. е. размер реактора, необходимый для достижения заданной степени превращения. Уравнения РИВ и РИС – П

одинаковы, поэтому время протекания химической реакции, необходимое для достижения заданной степени превращения, одно и то же. Но в РИС – П полное время процесса складывается из вспомогательного времени τвсп и рабочего времени, а в РИВ вспомогательные операции отсутствуют. Поэтому интенсивность РИВ выше РИС – П.

Сравним теперь РИВ и РИС – Н.

Для этого определим τ, необходимое для одинаковой степени превращения.

В РИВ происходит постепенное изменение концентрации по длине реактора, а у РИС – Н наблюдается скачкообразное изменение концентрации до конечного значения по любой пространственной координате.

Из рис. видно, что в РИВ более высокая средняя концентрация исходного реагента и соответственно выше скорость реакции, т. к. она пропорциональна величине СА.

Для необратимых реакций нулевого порядка (n=0)

это положение не влияет на выбор типа реактора, т. к. скорость реакции не зависит от концентрации и следовательно объем реактора не зависит от концентрации реагента.

τвыт = τсм =

τвых =

Для сравнения реакторов при проведении в них реакций любого порядка пользуются графическим методом. Для этого графически определяют время пребывания в реакторах вытеснения и смешения из уравнений:

τвыт = выт

τсм = см .

 

 

Графическое сопоставление характеристик РИВ и РИС – Н.

Из рис. видно, что площадь прямоугольника больше площади, ограниченной кривой; с другой стороны, из уравнений следует, что отношение площадей Sсм и Sвыт равно соотношению между условным временем пребывания реагентов в РИС – Н и РИВ, т. е. от объема реакторов.

Для реакций, порядок которых больше 0, тип реактора имеет важное значение. Рассмотрим это на примере простой необратимой реакции первого порядка

Для РИВ

τвыт = или

Для РИС – Н

> 0

При этом чем больше ХА, тем больше α , т. е. тем больше неравенства τсм > τвыт .



Значения kτ, необходимые для достижения степени превращения ХА (для реакции n = 1)

Степень превращения ХА Значение kτ
  РИВ РИС  
0,1 0,105 0,111 1,06
0,5 0,639 1,0 1,44
0,9 2,303 3,9

 





Дата добавления: 2015-06-04; Просмотров: 138; Нарушение авторских прав?;


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



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

studopedia.su - Студопедия (2013 - 2019) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.