Основы проектирования химических производств. Косинцев В.И - 142 стр.

UptoLike

Рис. 6.5. Изменение концентрации веществ в реакторах:
а – аппарат вытеснения; б – аппарат смешения;
в – многосекционный аппарат смешения; г – аппарат промежуточного типа.
Концентрация: С – текущая; С
н
– начальная; С
к
– конечная; С* равновесная
L – длина (высота) аппарата
Изменение концентрации в реакционном объеме (рис. 6.5,а) носит
плавный характер, так как последующие реакционные объемы реагирующих
веществ не смешиваются с предыдущими, а полностью ими вытесняются.
Практически к режиму полного вытеснения можно приблизиться в реак-
торе с малым диаметром и большой длиною при относительно высоких ско-
ростях движения реагирующих веществ. Реакторы вытеснения находят ши-
рокое применение для проведения как гомогенных, так и гетерогенных ката-
литических процессов (например, окисления в NO
2
и SO
2
в SO
3
, синтеза
аммиака и метилового спирта, хлорирования этилена, сульфирования пропи-
лена и бутилена и т. д.).
Реактор полного смешения (рис. 6.6) обычно снабжен каким-либо
перемешивающим устройством и характеризуется постоянством концентра-
ции реагирующих веществ во всем объеме реакторов в данный момент вре-
мени (рис. 6.5,б) вследствие практически мгновенного смешения реагирую-
щих веществ в реакционном объеме. Поэтому изменение концентрации реа-
гирующих веществ на входе в реактор носит скачкообразный характер.
Средняя движущая сила процесса в таком аппарате будет меньше, чем в
аппарате полного вытеснения. Реакторы этого типа наиболее широко приме-
няются для проведения таких процессов, как нитрование, сульфирование, по-
лимеризация и др.
В некоторых случаях процесс химического превращения вещества про-
водится не в одном аппарате смешения, а в нескольких таких аппаратах, со-
единенных последовательно (рис. 6.6,г). Такая система, состоящая в некото-
142