Общая химическая технология. Брянкин К.В - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Такую модель называют двухпараметрической диффузионной моделью, так как она учитывает два диффу-
зионных параметра – продольное и радиальное перемешивание.
2.2.2. Реактор идеального смешения непрерывный
Реактор идеального смешения непрерывный (РИС-Н) представляет собой аппарат с мешалкой, в который не-
прерывно подаются реагенты, и также непрерывно выводятся из него продукты реакции (рис. 2.6).
В РИС-Н наблюдается резкое изменение концентрации исходного реагента при входе в реактор в результате
мгновенного смешения поступающей смеси с реакционной массой, уже находящейся в реакторе, где кон-
центрация исходного реагента значительно ниже, чем концентрация исходного реагента в поступающей
смеси (рис. 2.7).
Точка, соответствующая входу реагентов в реактор, нанесена на ось абсцисс правее начала координат, что
дает более наглядное представление об изменении концентрации исходного вещества при входе
В
A,0
, C
A,0
, X
A,0
C
A
, X
A
C
A
, X
A
Рис. 2.6. Реактор идеального смешения непрерывный
С X –r
С
А,0
С
А,1
С
А,2
С
А,3
у
0
Х
А,к
Х
А,0
–r
А,0
–r
А,к
у
0
у
0
у у у
а) б) в)
Рис. 2.7. Изменение параметров процесса в РИС-Н:
а – концентрация реагента С
А
; б – степень превращения Х
А
;
в – скорость реакции r
А
реакционной смеси в реактор. Благодаря тому, что в РИС-Н реакционная смесь мгновенно перемешивается, во
всем объеме реактора одинакова концентрация исходного реагента, и она тем ниже, чем больше время пребы-
вания реагентов в реакторе. По этой же причине по всему объему реактора одинакова и степень превращения и
скорость реакции. Таким образом, для РИС-Н характерным является отсутствие градиента параметров как во
времени, так и в объеме реактора, поэтому уравнение материального баланса составляют сразу для реактора в
целом. При этом градиенты параметров в дифференциальной форме заменяются разностью значений парамет-
ров на входе в реактор и на выходе из него:
В
А (х.р)
=В
А (конв)
.
(2.28)
Но В
А (х.р)
= (–r
A
)V
r
и В
А (конв)
=V(С
А,0
– С
А
), подставив их в уравнение (2.28), находим
А
АА
А
АА
r
ХС
r
СС
−
=
−
−
=
,0,0
τ . (2.29)
Для простой необратимой реакции п-го порядка уравнение (2.29) принимает вид
() ()
п
А
п
А
А
п
А
п
А
А
А
п
А
А
А
пп
ХkС
Х
ХkС
ХС
kС
ХС
−
=
−
==
−
=
11
τ
1
0,0,
0,
0,
0,
; (2.30)
для реакции нулевого порядка

Страницы