Общая химическая технология. Брянкин К.В - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

При нестационарных режимах параметры непостоянны во времени и всегда происходит накопление веще-
ства (тепла).
1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ РЕАКТОРОВ
При классификации реакторов принимают во внимание следующие основные признаки
1) характер операции, протекающей в реакторе;
2) режим движения реакционной среды;
3) тепловой режим;
4) фазовое состояние реагентов.
По первому признаку реакторы делят на периодические, непрерывные и полунепрерывные. Реакторы не-
прерывные, т.е. с непрерывной подачей реагентов и отводом продуктов, в свою очередь, подразделяются по
характеру движения реакционной среды (т.е. по гидродинамической обстановке в реакторе) на реакторы иде-
ального вытеснения и реакторы идеального смешения.
Обычно изучение реакторов слагается из двух этапов: вначале – в изотермических условиях, когда темпера-
тура реакционной смеси постоянна, а затем – с учетом изменения температуры реакционной смеси.
2. Реакторы с различными режимами движения среды
Уравнение реактора любого типа получают из уравнения материального баланса, составленного для дан-
ного типа реактора по одному из реагентов рассматриваемой реакции.
Ниже приведен вывод уравнений для различных типов реакторов при условии, что влияние температуры
на скорость реакции не учитывается.
2.1. РЕАКТОРЫ ПЕРИОДИЧЕСКИЕ
Реакторы периодические характеризуются единовременной загрузкой реагентов. При этом процесс скла-
дывается из трех стадий: загрузки сырья, его обработки (химическое превращение) и выгрузки готового про-
дукта. После завершения последовательности этих стадий они повторяются вновь, т.е. работа реактора осуще-
ствляется циклически. Продолжительность одного цикла, проводимого в периодическом реакторе, определяет-
ся по уравнению
τ
п
= τ + τ
всп
, (2.1)
где τ
п
– полное время цикла; τ – рабочее время (затрачиваемое на проведение химической реакции); τ
всп
– вспо-
могательное время (загрузка реагентов и выгрузка продукта).
Реактор идеального смешения периодический, называемый сокращенно РИС-П, представляет собой аппа-
рат с мешалкой, в который периодически загружают исходные реагенты (рис. 2.1). В таком реакторе создается
весьма интенсивное перемешивание, поэтому в любой момент времени концентрация реагентов одинакова во
всем объеме реактора и изменяется лишь во времени, по мере протекания химической реакции. Такое переме-
шивание можно считать идеальным.
Изменение концентрации исходного реагента А во времени и в объеме реактора показано на рис. 2.2. Обо-
значения, приведенные на рис. 2.1 и 2.2, имеют следующие значения: N
A,0
, N
A
– количество исходного реагента
A в реакционной смеси в начале и конце процесса; C
A,0
, С
A
– начальная и конечная концентрации реагента A в
реакционной смеси; X
A,0
, X
A
– начальная и конечная степень превращения реагента A; τ – время; y – пространст-
венная координата (координата места).
N
A,0
, C
A,0
, X
A,0
N
A
, C
A
, X
A
РИС. 2.1. РЕАКТОР ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИЙ

Страницы