ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Температурные режимы в проточном реакторе идеального смешения из "Общая химическая технология и основы промышленной экологии" Разделив второе уравнение на первое, получим линейную связь между х к Т. Т - Т, = АТ х - Хн), совпадающую с уравнением (2.160) для режима идеального вытеснения. В обоих режимах величина разофева совпадает при одинаковой степени превращения, т. е. конечный результат не зависит от пути процесса. [c.139] Профили температуры и степени превращения в реакторе будут иметь ступенчатое распределение подобно изотермическому режиму (см. разд. 2.7.2) - рис. 2.66, з,б. На фафике Г- х режим в реакторе будет представлен двумя точками - начальной при х , Гн и в реакторе с заданным т при получаемых в нем х и Т (рис. 2.66,в). Семейство точек при разных т будет лежать на кривых Дт) и X (т), показанных на рис. 2.66,а,б и описываемых системой (2.162), и в координатах Г- х на прямой Т = Т + +Д7 эд(х - х ), показанной на рис. 2.66,в пунктиром. [c.139] В этой системе подчеркнуто, что от температуры Т зависит константа скорости реакции к Т). Перейдем от системы (2.163) двух уравнений к одному, для чего из первого уравнения системы (2.163) выразим X как функцию Т. [c.140] Подобное уравнение (2.125) было проанализировано в разд. [c.140] Как и в (2.125), левая часть уравнения обозначена как теплоотвод, правая - Цр как тепловьщеление. На рис. 2.67 сплошными линиями показаны зависимости (7 ) и ( Т) в адиабатическом режиме В = 0), а пунктиром - в режиме с теплоотводом (В Ф 0). В услови51х теплоотвода постоянный коэффициент в р -выражение д7 ад/(1 + Вх ) - меньше, чем в адиабатическом режиме, и 8-образная кривая р( 7 ) станет более пологой. Вследствие теплоотвода максимальный разогрев в реакторе будет меньше адиабатического и равен Д7 щ/(1 + Вх). При некотором значении параметра В возможен только один стационарный режим. Подбирая 7о и Гх [значение параметра (7о + Вх Ту)/ 1 + Вх), при котором прямая (7 ) пересекает ось абсцисс], можно будет получить любое заданное преврашение в таком реакторе с устойчивым режимом в нем. [c.141] Сопоставление адиабатического процесса в проточных режимах идеального смешения и вытеснения. Полагаем, что в режиме ИС реализуются все возможные степени превращения. Сравниваем интенсивности процессов в этих режимах, т. е. зависимости х-т при одинаковых параметрах и условиях процессов. Сначала рассмотрим экзотермический процесс. Соответствующие зависимости приведены на рис. 2.68. В режиме идеального смешения процесс протекает при конечных (температура и концентрация) условиях, а в режиме идеального вытеснения условия протекания процесса меняются от начальных до конечных. Поэтому в режиме ИВ средняя концентрация исходных веществ больше, а средняя температура - меньше. Температурное влияние на скорость превращения - положительное и более сильное, чем отрицательное влияние концентрации. Сравните пусть 7h = 500 К Л7ад = 200 град х = 0,5. Средние условия протекания процесса в режиме ИВ х 0,25 Т= Т + A7 х 550 К В режиме ИС х = 0,5 Т= 600 К. Скорость реакции, пропорциональная 1 - х в режиме ИВ будет в 1,5 раза выше, чем в режиме ИС. Но разница в температурах в 50 градусов дает выигрыш в скорости реакции для режима ИС примерно в 4 раза, что превышает концентрационные потери. Режим идеального смещения более интенсивен, чем режим идеального вытеснения -для достижения одинаковой степени превращения условное время процесса в реакторе ИС меньше. Только при достаточно больших степенях преврашения, когда влияние концентрационного фактора будет превалирующим, процесс в режиме ИС будет менее интенсивен. Это видно из рис. 2.68. В эндотермическом процессе режим ИВ всегда интенсивнее режима ИС. [c.142] Вернуться к основной статье