Расчеты реакционной аппаратуры химических производств. Иванов Г.Н - 20 стр.

UptoLike

19
тающей мешалке дожидаться достижения необходимой температуры. Далее,
для поддержания постоянного значения рабочей температуры, характер теп-
лообмена должен меняться в зависимости от теплового эффекта реакции и
величины тепловых потерь. Во время разогрева на первой стадии начинает
протекать химическая реакция с выделением (или поглощением) тепла, ко-
торое будет суммироваться с теплом, подводимым извне. К моменту дости-
жения рабочей температуры степень превращения ключевого компонента
достигнет какого-то значения x. Формально, на этом временном интервале
рассматриваемый процесс теплообмена повторяет описание, характерное для
РИВ, работающего с внешним теплообменом. Таким образом, математиче-
ское описание стадии запуска определяется следующим образом:
1 0
0
x
dx
C
r
и
0 0 1
- ( - ) 0
P P X T H
c T H x c T K S T T d

,
где
1
время разгона.
В данном случае, поверхность теплопередачи S=const определена за-
ранее.
Расчет тепловых характеристик РПД сводится к определению темпера-
турного профиля и величины? достигаемой x
1
(заодно и
1
), по которой затем
производится определение времени, необходимого для завершения реакции
при постоянной температуре (что уже не связано с тепловыми расчетами) по
условию
2
1
2 0
x
x
dx
C
r
.
Пример 3
Для проведения процесса, в основе которого предусмотрено протека-
ние реакции типа
( )Y
(где Y - инертный растворитель) в реакторе пе-
риодического действия (РПД) необходимо определить температурный про-
филь стадии разогрева до 80C; время этой стадии
1
и значение достигаемой
степени превращения x
1
.
Исходные данные для расчета:
Габариты зоны реакции D=1 м; H=1 м.
Кинетическое уравнение химической реакции:
0
(1 - )
r k C x
моль/(м
3
·с),
10000
0
T
k k e
,
11
0
0,7 10
k
.
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com