ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гомогенные и гетерогенные процессы при бесконечно большой скорости реакции из "Введение в теорию и расчеты химических и нефтехимических реакторов Изд.2" Рассмотрим трубчатый реактор постоянного сечения длиной Ь, в котором поток движется практически без перемешивания. В происходящем изотермическом процессе концентрации исходных компонентов убывают от входа к выходу по длине реактора, оставаясь в установившемся непрерывном процессе постоянными в каждом сечении. Объем и скорость потока могут изменяться. [c.147] Это уравнение рекомендуется также и при исследовании (расчете) реакторов, наполненных зернистым материалом. В этом случае fL — объем реактора без заполнения. [c.148] Из выражений (УП,38), (УП, 39) и (УП, 42) результирующую скорость реакции можно вычислить аналитически или графически. Методика решения аналогична решению для гомогенной нестационарной реакции. [c.148] Таким образом, рис. УП-З применим для нахождения И, если [/р = 1, и для определения 7/[7р, если [/р 1. [c.150] Применение полученных зависимостей. Предположим, что скорость реакции определена в зависимости от концентрации целевого компонента, т. е. г = /( с). Требуется определить то значение 1/и),о, при котором для заданной начальной мольной доли Хо будет достигнута желательная степень превращения. [c.150] Исходными зависимостями будут в общем случае формула УП,43) для реакций первого порядка — формула (УП,44) и вытекающая из нее формула У11,46). Для рещения формулы (УП, 43) потребуется графическое интегрирование. [c.150] Графическое интегрирование этой кривой в пределах Хо — Хь дает значение L/wq см. уравнение (УП,43)]. [c.150] Для газовых реакций первого порядка при V = onst рещение значительно упрощается. Из формулы (УП, 45) по известной константе скорости реакции k и скорости на входе Wa находят длину зоны реакции L. [c.150] График УП-3 можно использовать как для вычисления длины реактора, так и для исследования и предварительного расчета степени превращения. Если в результате исследования определенной конструкции известны значения L и Wq, то по кривой на рис. УП-3 можно найти и при известном значении к. С другой стороны, можно найти константу скорости к при известных L, Wq и U. Следующий пример иллюстрирует эту задачу. [c.150] Пример VII-1. В трубчатом реакторе, работающем по принципу идеального вытеснения, осуществляется изотермическая реакция при постоянном объеме. Предварительные лабораторные исследования показали, что реакция первого порядка, константа скорости k = 0,85 с . Производительность установки по потоку на входе 0,2 м с , диаметр реактора d = 0,5 м. Определить высоту реактора при степени превращения U = 0,8. [c.150] По графику на рис. VII-3 степени превращения U = 0,8 соответствует значение kL/wa = 1,7. Отсюда L = 2 м. [c.150] Конечной целью расчета является определение диаметра и высоты аппарата. Многие элементы расчета — нахождение предельных скоростей потоков, диаметра аппарата, выбор способа контактирования потоков излагаются в общих курсах. Специфические особенности расчета реакторов заключаются в учете влияния скорости реакции и определении высоты аппарата. [c.151] Если реагирует только один компонент А, а все прочие инертны, то Ра = я Рш и с а = Сщ — Сц. [c.152] Вернуться к основной статье