Общая химическая технология. Брянкин К.В - 25 стр.

UptoLike

0 0 0
τ
τ
τ
F(τ) F(τ) F(
τ
)
а) б) в)
Рис. 2.21. Кривые отклика при ступенчатом вводе индикатора:
а на входе в реактор; б на выходе из идеального реактора; в на выходе из реального реактора при наличии продольного
перемешивания
Для РИВ кривая отклика представляет собой такую же ступенчатую прямую, как и для условий входа (рис.
2.21, а и б), поскольку в РИВ отсутствует продольное перемешивание. В этом случае концентрация индикатора
на входе жидкости в реактор мгновенно достигает некоторого постоянного значения по всему сечению реакто-
ра, которое сохраняется на всем пути движения жидкости. Наличие индикатора в жидкости на выходе ее из ре-
актора обнаруживается через некоторый промежуток времени (зависящий от скорости движения жидкости и
высоты реактора) и его концентрация в дальнейшем не изменяется, так как он непрерывно вводится в жидкость
на входе в реактор и выводится из него.
Для реального реактора вытеснения кривая отклика имеет вид S-образной кривой (рис. 2.21, в), так как
благодаря продольному перемешиванию, которое всегда наблюдается в реальном реакторе, часть индикатора
выводится из реактора раньше, а частьпозже основной массы; постоянная концентрация индикатора устанав-
ливается через более продолжительный промежуток времени, чем в РИВ.
При импульсном методе ввода индикатора в жидкость, поступающую в реактор, по всему сечению реакто-
ра вводят небольшой объем индикатора мгновенно (импульсно), а затем, как и при ступенчатом методе, в мо-
менты времени τ
1
, τ
2
, ... определяют концентрацию индикатора на выходе из реактора и строят кривую отклика,
при импульсном вводе индикатора ее называют С-выходной кривой (рис. 2.22). Поскольку индикатор вводится
мгновенно, его концентрация на входе имеет бесконечно большое значение. В РИВ элемент объема с такой
концентрацией передвигается без изменения по длине реактора от входа к выходу (рис. 2.22, а и б).
C(
τ
)
C(
τ
) C(
τ
)
а)
τ
τ
τ
0
0
0
а =
b = 0
ab = 1
а
b
б)
в)
Для реального реактора при наличии продольного перемешивания С-выходная кривая имеет максимум
(рис. 2.22, в). Этот максимум зависит от значения коэффициентов продольного и поперечного перемешивания.
Так как в РИС-Н происходит интенсивное перемешивание жидкости, то при ступенчатом вводе индикато-
ра его концентрация на выходе постепенно повышается от 0 в момент времени τ
0
до некоторого постоянного
значения (рис. 2.23, а). При импульсном вводе индикатора его концентрация на выходе снижается от некоторо-
го максимального значения в момент времени τ
0
до 0 через некоторый промежуток времени (рис. 2.23, б).
Рис. 2.22. Кривые отклика при
импульсном вводе индикатора:
ана входе в реактор, бна выходе
из РИВ; вна выходе из реального
реактора при наличии продольного
перемешивания