ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ламинарный режим из "Введение в теорию и расчеты химических и нефтехимических реакторов Изд.2" Выражение (V, 6) дает функцию распределения времени пребывания частицы в зависимости от радиального распределения скоростей при ламинарном режиме без учета диффузионных потоков (перемешивание отсутствует). [c.87] Влияние осевой и радиальной диффузии. В предыдущих рассуждениях не учитывалось влияние молекулярных диффузионных потоков. Они искажают характер движения и изменяют картину распределения времени пребывания. В работах Босворта показано, что влиянием продольной (осевой) диффузии в известных случаях можно пренебрегать. Радиальная диффузия оказывает более существенное влияние, и ее следует учитывать. [c.88] Напишем уравнение материального баланса для элемента трубчатого реактора радиуса Н для простой реакции п-то порядка типа А — В. [c.88] Здесь О в — коэффициент радиальной диффузии 3. —элемент длины реактора. [c.88] Наличие радиального градиента концентраций может вызвать свободную конвекцию и оказывать влияние на числовое значение Од, которое в этом случае будет отличаться от значения чистого коэффициента молекулярной диффузии. Исследования показали, что для жидкостей с физическими свойствами, близкими к воде, этот искажающий эффект свободной конвекции наблюдается при 27 1,09 см. При. 1,09 см в расчетные зависимости можно вводить значение йн, равное коэффициенту молекулярной диффузии. [c.89] Для реакций первого порядка пр = и Рпь находят по формуле (V, ). [c.89] Для газов Pr i 1. В этом случае условия (V, П) и (V, 13) несовместимы, так как диаметр реактора должен одновременно вычисляться из двух противоречивых условий. Поскольку условие (V, 13) является условием ламинарности потока, то при реакциях в газовой фазе поток турбулизуется раньше, чем будет достигнут минимальный размер реактора, позволяющий пренебрегать эффектом радиальной диффузии. Для реакций в жидкой фазе значения критерия Рг= 10 —103, и условия (V, И) и (V, 13) совместимы. [c.90] Продольная (осевая) диффузия приводит к изменению скоростей частиц вдоль реактора. Время прохождения отдельной частицы в зависимости от направления диффузионного потока либо сокращается, либо увеличивается. Вероятность изменения времени пребывания частицы приводит к появлению в расчетных зависимостях добавочного члена. При обычных значениях коэффициентов диффузии (так называемая умеренная диффузия) длина зоны реакции значительно превышает длину зоны молекулярного перемещения частиц за время реакции. [c.90] Следующие примеры иллюстрируют изложенное. [c.91] Очевидно, что в экспериментальном реакторе d = 2 см недопустимо отбрасывать влияние диффузии. [c.91] Пример V-2. Экспериментально найдено среднее время реакции термического крекинга уксусной кислоты Тср = 2тос = 2,2 с. Коэффициент диффузии D = = 0,39 см С коэффициент кинематической вязкости v = 0,26 см с . [c.91] Определить условия, дающие возможность не считаться с эффектом продольной и радиальной диффузии. [c.91] Найденное значение d является критическим. С уменьшением диаметра режим потока будет ламинарным. [c.91] Влияние продольной диффузии пренебрежимо мало при условии (V, 14) 360 У Х. ос = 360. 0,66 = 240 см. [c.91] Таким образом, в заданных условиях при й 24 см и 240 см радиальная и продольная диффузии не оказывают влияния на время пребывания молекулы в зоне реакции (ламинарный режим). [c.91] Вернуться к основной статье