Общая химическая технология. Брянкин К.В - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
−=−
2
2
2
2
2
2
zpконв
z
λ
z
ρ
Т
у
Т
х
ТТ
w
у
Т
w
х
Т
wСQ
ух
. (3.8)
Третья и четвертая группы членов правой части уравнения (3.7) характеризуют скорость отвода тепла пу-
тем теплообмена и скорость подвода тепла в результате химической реакции
Q
т
= F
уд
K∆Т; (3.9)
Q
х.р
= r
A
∆H. (3.10)
Общее решение уравнения (3.7) затруднительно, поэтому в зависимости от характера реакции, теплового
режима и режима движения реакционной среды, т.е. от гидродинамической обстановки в реакторе, в уравнение
(3.7) вводят соответствующие упрощения. Это позволяет найти решение соответствующей задачи с достаточ-
ной для практических целей точностью.
Введем такие упрощения для различных реакторов при разных режимах их работы: адиабатическом, изо-
термическом и политропи-ческом.
Политропический режим представляет собой общий случай, т.е. при составлении теплового баланса такого
реактора учитываются все виды подвода и отвода тепла. Из уравнения теплового баланса для политропического
реактора легко определить частные случаи:
• для адиабатического реактора – с учетом равенства Q
т
= 0;
• для изотермического реактора – с учетом равенства Q
КОНВ
= 0.
Рассмотрим реакторы различных типов, работающих в политропическом тепловом режиме. Отвод или
подвод тепла выполняются различно. Для РИС-Н-П эта операция осуществляется через стенку реактора или с
помощью теплообменных элементов, расположенных внутри реактора (рис. 3.1).
3.3. ПОЛИТРОПИЧЕСКИЙ РЕЖИМ
РИС-П-П. В периодическом реакторе Q
конв
= 0. Тогда уравнение (3.7) можно представить в виде
ТКF
Т
СHr
А
∆+
∂
∂
=∆
удр
τ
ρ .
Но для РИС-П по уравнению (2.5) имеем
A
АА
r
dХС
d
0,
τ =
, или
τ
0,
dr
dХС
r
A
АА
A
=
.
Тогда
τ
0,
уд
р
d
С
ТКF
dТСHdХ
А
А
∆
+
′
=∆
, (3.11)
где
р
С
′
– теплоемкость реакционной смеси, отнесенная к единице массы исходного реагента
0,
р
р
ρ
А
С
С
С
=
′
. (3.12)
Преобразуем последний член правой части уравнения (3.11), умножив числитель и знаменатель на V
r
. В
результате получаем
С
А,0
, Х
А,0
, Т
Х
А
, Т
б)
Х
А
, Т
С
А,0
, Х
А,0
, Т
a)
Рис. 3.1. Политропические реакторы идеального смешения РИС-Н-П
с отводом тепла через стенку (а) и отводом тепла
с помощью охлаждающих элементов (б)

Страницы