Общая химическая технология. Брянкин К.В - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

п
АА
А
п
АA
Х
Х
kСr
+
−
=−
ε1
1
. (2.23)
где
А
ε – относительное изменение объема системы.
Тогда уравнение РИВ запишется в виде
()
()
А
Х
п
А
п
АА
п
А
dХ
Х
Х
kС
А
∫
−
+
=
−
0
1
0,
1
ε1
1
τ
. (2.24)
В реальном реакторе гидродинамическая обстановка отличается от обстановки в идеальном реакторе. На-
пример, в реальном реакторе вытеснения, помимо поршневого движения основного потока по длине реактора,
возможно перемешивание потока в продольном и радиальном направлениях. Естественно, модель реактора ус-
ложняется. При наличии продольного перемешивания (по оси х) уравнение реактора вытеснения имеет вид
A
A
L
AA
r
l
C
D
l
C
w
C
+
∂
∂
+
∂
∂
−=
∂
∂
2
2
τ
, (2.25)
где
L
D – коэффициент продольного перемешивания.
Модель трубчатого реактора называется диффузионной однопараметрической моделью, так как ею учиты-
вается один диффузионный параметр – продольное перемешивание.
Степень отклонения показателей реального реактора от идеального зависит от трех величин: коэффициен-
та продольного перемешивания (конвективной диффузии) D
L
, линейной скорости потока w и длины реактора l.
Эти величины сведены в безразмерный комплекс D
L
/(wL). Степень отклонения показателей такого реактора от
показателей РИВ зависит от значения этого комплекса и может быть выражена через соотношение объемов
реального V
p
и идеального реакторов V
ид
, необходимых для достижения одинаковой степени превращения Х
А
(рис. 2.5).
Если 0=
wL
D
L
, наблюдается режим идеального вытеснения; в этом случае V
р
/V
ид
= 1, а зависимость V
р
/V
ид
от Х
А
изображается в виде прямой, параллельной оси абсцисс (рис. 2.5). Если
wL
D
L
> 0, то V
р
/V
ид
> 1; при этом с
увеличением Х
А
отношение в V
р
/V
ид
возрастает.
Таким образом, отношение V
р
/V
ид
зависит от комплекса
wL
D
L
и Х
А
и в общем виде выражается в виде урав-
нения
=
A
L
X
wL
D
f
V
V
,
ид
р
. (2.26)
Чем выше
wL
D
L
, т.е. чем больше отклонение гидродинамического режима в реальном реакторе от режима в
идеальном реакторе, тем
∞=
wL
D
L
1=
wL
D
L
0=
wL
D
L
ид
р
V
V
1
X
A
Рис. 2.5. Зависимость отношения объема реального реактора
вытеснения к объему реактора идеального вытеснения V
р
/V
ид
от степени превращения Х
А
и от D
L
/wL
необходим больший объем реального реактора, и эта разница возрастает с увеличением значения Х
А
.
При учете не только продольного, но и радиального перемешивания в реакторе
A
A
R
A
L
AA
r
R
C
D
l
C
D
l
C
w
C
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
−=
∂
∂
2
2
2
2
τ
, (2.27)
где D
R
– коэффициент радиального перемешивания; R – радиус трубы реактора.

Страницы