ВУЗ:
Составители:
где j
м
– скорость процесса; М – количество вещества, перенесенного из одной фазы в другую; F – по-
верхность контакта фаз; τ – время; k
3
– коэффициент массопередачи (величина, обратная диффузион-
ному сопротивлению R
3
); ∆с – разность между равновесной и рабочей концентрациями вещества в фа-
зах (движущая сила процесса).
4 Механические процессы (рис. 1.5), скорость которых определяется законами физики твердого те-
ла.
5 Химические процессы, связанные с превращением веществ и изменением их химических свойств.
Скорость этих процессов определяется закономерностями химической кинетики:
),(
4
p
x
cfk
dV
dM
j =
τ
= (1.4)
где j
x –
скорость процесса; М – количество прореагировавшего в химическом процессе вещества; V
р
–
объем реактора; τ – время; k
4
– коэффициент скорости химического процесса; f(с) – движущая сила
процесса, которая является функцией реагирующих веществ.
6 Биохимические процессы, связанные с синтезом веществ и осуществляемые под воздействием и
при непосредственном участии живых микроорганизмов и выделенных из них ферментов (биологиче-
ских катализаторов). Скорость биохимических процессов, как и в предыдущем случае, определяется
скоростью роста культуры в зависимости от концентрации одного или нескольких наиболее важных
компонентов среды, обеспечивающих основу метаболизма. Эти компоненты получили название лими-
тирующих субстратов.
Приведенная классификационная система основных процессов химической и пищевой технологий
удобна тем, что позволяет устанавливать единую номенклатуру типовой аппаратуры, используемой для
этих процессов. Так, например, при классификации химических реакторов можно руководствоваться
несколькими классификационными признаками: 1) способом организации процесса; 2) фазовым соста-
вом смеси; 3) гидродинамическими условиями проведения процесса в реакторе; 4) теплообменными
условиями процесса в реакторе; 5) временными изменениями процесса; 6) конструктивными особенно-
стями реактора; 7) агрегатным состоянием фазы и др.
По первому признаку (по способу подвода сырья и отвода продукта) различают периодические, по-
лупериодические (полунепрерывные) непрерывнодействующие аппараты-реакторы.
По второму для проведения гетерогенных процессов выделяются системы газ-жидкость, жидкость-
твердое и газ-твердое; для проведения гомогенных процессов – газо- и жидкофазные; отдельно рас-
сматриваются реакторы для гетеро-каталитических процессов.
По третьему признаку за основу классификации берется режим движения агентов в аппарате. В за-
висимости от гидродинамических условий аппараты для осуществления химических реакций разделяют
на реакторы смешения (аппараты с мешалками), вытеснения (трубчатые) и промежуточного типа.
По четвертому признаку учитываются тепловые эффекты процессов и рассматриваются реакторы
адиабатические (без теплообмена с окружающей средой), автотермические (необходимая для процесса
температура поддерживается без внешних источников тепла), изотермические (постоянная температура
в аппарате поддерживается за счет внешних источников теплоты) и с промежуточными тепловыми ре-
жимами.
По пятому признаку в реакторах могут быть реализованы стационарные (статические), нестационарные
(динамические) режимы работы.
По шестому признаку – конструктивному – различают реакторы емкостные (аппараты с мешалкой,
автоклавы, барботажные и пр.), колонные (с насадкой или тарелками); типа теплообменников (трубча-
тые, пленочные и пр.); со взвешенным, движущимся и неподвижным слоем катализатора; аппараты вы-
сокого давления и температуры, электролизеры и пр.
Классификация реакционных аппаратов по седьмому признаку – агрегатному состоянию основной
фазы в реакторе – перекликается с классификацией по второму признаку: различают аппараты с газо-
вой, жидкой и твердой фазой. Первые в свою очередь разделяют на контактные (с неподвижным и дви-
жущимся слоем катализатора) и высокотемпературные; вторые делят по конструктивным признакам на
емкостные (вертикальные и горизонтальные), колонные (насадочные, тарельчатые и пустотелые) и
змеевиковые; третьи – на камерные, барабанные, лопастные и с псевдоожиженным слоем.
Анализ технологического процесса начинается с определения условий равновесия системы в соот-
ветствии с законами гидродинамики и термодинамики [4]. Наибольшее число N переменных (парамет-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
