Лабораторный практикум по общей химической технологии. Балдаев Н.С. - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

31 32
где τ - время пребывания основного реагента А; С
А
начальная концентрация компонента А, моль/дм
3
; х
А
сте-
пень превращения.
В режиме, близком к идеальному вытеснению, работают
проточные трубчатые реакторы с отношением длины реак-
тора к диаметру, большим 10.
В реальном реакторе может происходить обратное осе-
вое и радиальное перемешивание. Диффузионная модель
трубчатого реактора, учитывающая осевое (продольное) пе-
ремешивание, имеет вид
ω
==
C
H
uD
C
H
A
A
A
2
2
. (4.3)
Отклонение режима движения реакционной массы в ре-
альном реакторе от идеального реактора зависит от коэф-
фициента продольного перемешивания D, скорости потока
w и длины реактора. Определить это отклонение можно,
сравнивая объемы идеального и реального реакторов (или
время пребывания в том или другом реакторе) для достиже-
ния одинаковой степени превращения реагента.
В данной работе проводят исследование реактора вы-
теснения на примере реакции 2-го порядкаомыления
этилацетата щелочью
CH
3
COOС
2
Н
5
+ NaOH Æ CH
3
COONa +С
2
Н
5
ОН
В этой работе выполняют следующие задачи:
1. Изучение влияния гидродинамического режима в ре-
акторе на показатели процесса.
2. Использование кинетических закономерностей при
моделировании, выборе и расчете реакторов.
3. Моделирование процесса на ЭВМ и расчет парамет-
ров для различных режимов по идеальной модели.
4. Сравнение данных для реального реактора с данны-
ми, рассчитанными для идеальной модели. Определение
степени отклонения от идеальности. Влияние условий про-
ведения процесса на степень отклонения.
5. Сравнение и анализ данных, полученных при прове-
дении одной и той же реакции в реакторах вытеснения, пе-
риодическом и непрерывных реакторах смешения на основе
расчетов материальных балансов.
Описание установки и методика проведения рабо-
ты.
Исходные реагенты подаются в реактор 17 (рис.4.1) из
термостатов 8 (0,1н NaOH) и 9 (0,1н этилацетат). В термо-
статах при помощи регуляторов поддерживается постоян-
ный уровень жидкости.
Для задания и ре-
гулировки темпера-
туры в термостатах 8
и 9 установлены кон-
тактные термометры
15 и 16. Реагенты по-
ступают в реактор
самотеком. Необхо-
димая скорость пода-
чи реагентов в реак-
тор регулируется
вентилями 11 и 13 и
фиксируется при по-
мощи ротаметров 10
и 12. Реагенты с за-
данными расходом
подаются в реактор
вытеснения 17, пред-
ставляющий собой
трубку диаметром 8 мм. Для ввода реагентов в реактор и
вывода их из него имеются краны 14. Для поддерживания
Рис. 4.1. Схема установки реактора
вытеснения
                           31                                                           32

    где τ - время пребывания основного реагента А; СА –        5. Сравнение и анализ данных, полученных при прове-
начальная концентрация компонента А, моль/дм3; хА – сте-   дении одной и той же реакции в реакторах вытеснения, пе-
пень превращения.                                          риодическом и непрерывных реакторах смешения на основе
    В режиме, близком к идеальному вытеснению, работают    расчетов материальных балансов.
проточные трубчатые реакторы с отношением длины реак-
тора к диаметру, большим 10.                                     Описание установки и методика проведения рабо-
    В реальном реакторе может происходить обратное осе-    ты.
вое и радиальное перемешивание. Диффузионная модель            Исходные реагенты подаются в реактор 17 (рис.4.1) из
трубчатого реактора, учитывающая осевое (продольное) пе-   термостатов 8 (0,1н NaOH) и 9 (0,1н этилацетат). В термо-
ремешивание, имеет вид                                     статах при помощи регуляторов поддерживается постоян-
                       ∂C          ∂ 2 CA                  ный уровень жидкости.
                   ω = A = uA − D         .        (4.3)                                            Для задания и ре-
                        ∂H          ∂H 2
    Отклонение режима движения реакционной массы в ре-                                          гулировки темпера-
альном реакторе от идеального реактора зависит от коэф-                                         туры в термостатах 8
фициента продольного перемешивания D, скорости потока                                           и 9 установлены кон-
w и длины реактора. Определить это отклонение можно,                                            тактные термометры
сравнивая объемы идеального и реального реакторов (или                                          15 и 16. Реагенты по-
время пребывания в том или другом реакторе) для достиже-                                        ступают в реактор
ния одинаковой степени превращения реагента.                                                    самотеком. Необхо-
    В данной работе проводят исследование реактора вы-                                          димая скорость пода-
теснения на примере реакции 2-го порядка – омыления                                             чи реагентов в реак-
этилацетата щелочью                                                                             тор      регулируется
          CH3COOС2Н5 + NaOH Æ CH3COONa +С2Н5ОН                                                  вентилями 11 и 13 и
    В этой работе выполняют следующие задачи:                                                   фиксируется при по-
     1. Изучение влияния гидродинамического режима в ре-                                        мощи ротаметров 10
акторе на показатели процесса.                                                                  и 12. Реагенты с за-
     2. Использование кинетических закономерностей при                                          данными      расходом
                                                             Рис. 4.1. Схема установки реактора подаются в реактор
моделировании, выборе и расчете реакторов.                   вытеснения
     3. Моделирование процесса на ЭВМ и расчет парамет-                                         вытеснения 17, пред-
ров для различных режимов по идеальной модели.                                                  ставляющий собой
     4. Сравнение данных для реального реактора с данны-   трубку диаметром 8 мм. Для ввода реагентов в реактор и
ми, рассчитанными для идеальной модели. Определение        вывода их из него имеются краны 14. Для поддерживания
степени отклонения от идеальности. Влияние условий про-
ведения процесса на степень отклонения.