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) |
Гомогенный изотермический реактор идеального вытеснения
Лекция 12. (РИВ)
Рис. 12.1. Расчетная схема. Допущения и ограничения модели: 1) – длина реактора (продольный размер), стабилизирующий участок – гидравлический диаметр реактора (поперечный размер) d/l<<1,0 В РИС отношение продольного размера к поперечному приблизительно равен 1. т. е. эта модель рассматривает движение потоков (газа, жидкости) в протяженных каналах. Пример: а) реакционные трубы в реакторе конверсии метана (рис. 6.1); б) окисление SO2 в контактном аппарат6е (рис. 5.1). 2) За счет теплообменных устройств (тепловая рубашка) температура по длине канала поддерживается одинаковой, т. е. То=Т1. 3) Так как процесс стационарный, то изменением технологических параметров (С, Т) во времени можно пренебречь. В элементарном объеме dV, вырезанном двумя вертикальными плоскостями I и II, линейные скорости uz частиц в поперечном сечении одинаковы и предполагается плоский профиль линейных скоростей u. Такой профиль в реальных условиях образуется при турбулентном режиме движения потока. 4) К распределению линейных скоростей u(x) в реальных условиях. Рис. 12.2. Толщиной гидравлического подслоя δг в идеальной модели пренебрегают. Замечание: На толщине δг происходит изменение скорости uz от 0,8umax до 0.
5) Продольное перемешивание в канале отсутствует. Рис. 12.3. К траекториям движения частиц. а – РИС; б – РИВ; в – реактор с продольным перемешиванием. Рис. 12. 3, б – отсутствие продольного перемешивания может быть вызвано наличием турбулизаторов потока, в канале обусловленных самой конфигурацией канала, благоприятствующей образованию обратных течений потока и т. п. Это значит, что в уравнении материального баланса (10.23) слагаемым можно пренебречь, т.е. ≈ 0 (12.1). 6) Так как рассматривается линейный профиль скоростей uz и перемешиванием в поперечном направлении можно пренебречь, тогда (12.2) 7) Уравнение материального баланса составляют для элемента dV (рис. 12.1,в), рассматривая его как микрореактор идеального смешения.
Преобразуем уравнение (10.23) с учетом допущений 17, для условий задачи Сj=f (τ) по длине канала z (рис.12.1,б). Уравнение материального баланса для гомогенного РИВ-Н в стационарном режиме: (12.3) Пример 12.1. См. пример 11.1. Решение дифференциального уравнения тождественно. Но отличие модели РИВ предполагает, что все частицы движутся в одном направлении, продольно не перемешиваясь с соседними частицами, и фактическое время пребывания равно среднему времени вытеснения частиц. Вид уравнения материального баланса будет: (12.4) Преимущества РИВ: Рис. 12.4. К объяснению преимущества РИВ по сравнению с РИС.
Движущая сила согласно допущениям модели РИВ Сj (z) меняется плавно (убывает) по длине z. Модель РИС Сj (z) меняется скачкообразно и принимает постоянное значение Сj,f по всей длине. Движущая сила = Сраб− Спред. Спред = 0. Отрезок 1 – движущая сила в РИС, а 2 – движущая сила в РИВ; 2 > 1. При прочих равных условиях скорость процесса в РИВ больше, чем скорость процесса в РИС. Недостатки РИВ: Сложность в автоматизации процесса. Аппараты вытеснения непрерывного действия это трубчатые полимеризаторы в производстве полиэтилена высокого давления; роторные выпарные аппараты с движущейся пленкой жидкости.
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 1029; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |