ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Температурный режим полимерпзационного реактора из "Кинетический метод в синтезе полимеров" Сравним основные модели реакторов по производительности. Предположим вначале, что реакция полимеризации имеет нулевой порядок по мономеру. Начальные концентрами мономера, скорости подачи и температуры равны. [c.296] Таким образом, для реакции нулевого порядка тип реактора не имеет значения, поскольку производительность реактора зависит только от его объема. Очевидно, что большие объемы конструктивно (и экономически) проще реализовать в виде кубового реактора смешения. [c.296] Эта вероятность не пропорциональна времени контакта, как это было для реакции нулевого порядка. Чем больше т, тем меньше вероятность взаимодействия для молекул, остающихся в реакционном объеме. [c.297] Таким образом, для реактора типа РИСНД усреднение выхода продукта происходит по времени контакта, но вероятность протекания реакции не пропорциональна т. [c.297] но при условии равенства объемов и проведении процесса в изотермических условиях. При этом мы не учитываем технойоги-ческих и экономических факторов, которые могут свести на нет кинетические преимущества. [c.297] На практике получается, что в большинстве случаев экономически выгоднее применить реактор смешения большего объема, чем осуществить процесс полимеризации в реакторе трубчатого типа. Исключение составляют немногие промышленные процессы, правда, среди них есть такие, как производство полиэтилена при высоком давлении и сополимеров стирола в массе. [c.297] Пользуясь этими формулами, можно сравнить относительные объемы для различных степеней превращения (табл. 14). [c.298] Как уже отмечалось выше, различие в объемах растет с увеличением Ъ и порядка реакции по мономеру. Из данных, приведенных в таблице, следует, что применение каскада реакторов смешения позволяет уменьшить суммарный реакционный объем. В пределе бесконечная последовательность реакторов смешения превращается в аналогию РИВНД с усреднением реагентов в микрообъеме. [c.299] При расчете числа ступеней в каскаде следует учитывать экономические факторы. На практике при некотором числе ступеней затраты на капитальные вложения и эксплуатацию аппаратуры проходят через минимум и снова начинают возрастать. Поэтому при проектировании каскада обычно сравнивают затраты при различном числе ступеней. [c.299] Спрашивается, почему такой громоздкий каскад с суммарным объемом реакционного пространства 556 м не заменить на реактор вытеснения. Дело в том, что выигрыш в объеме при такой замене будет незначительным, а осуществить процесс полимеризации в реакторе вытеснения при времени пребывания около 24 ч практически сложно. [c.299] До сих пор мы анализировали типы реакторов с точки зрения задач общей химической технологии, обращая внимание только на производительность и выход продукта. Остается проанализировать влияние типа реактора на молекулярную структуру получаемого продукта. [c.299] Эти выводы были сделаны при рассмотрении кинетических моделей процессов, основанных на реальных данных. В первом приближении можно считать, что медленное инициирование и быстрый обрыв характеризуют радикальную полимеризацию быстрое инициирование и медленный обрыв — ионную. [c.299] Этот фактор будет доминврзгющим в реакциях поликонденсацни, что во многих случаях обусловливает применение реакторов периодического действия. Подобный вывод справедлив и для ступенчатой полимеризации. [c.300] При радикальной и ионной полимеризации среднее время жизни тивных центров обычно намного меньше среднего времени пребывания в реакторе смешения. В этом случае первый фактор де оказывает существенного влияния, но зато важное значение приобрйает второй фактор. Для многих кинетических механизмов при этих условиях МВР, получаемое в реакторе смешения, уже, чем МВР, получаемое в реакторах периодического действия или вытеснения. Некоторые примеры расчета МВР в зависимости от типа реактора приведены в заключительном р1азделе этой главы (см. также работы - ). [c.300] Для того -чтобы ползгчить более полную картину влнявия тина реактора на МВР и структуру продукта, необходимо рассмотреть влияние на кинетику процесса температурного режима полимеризации и факторов, определяющих гидродинамический режим в реальных реакторах. [c.301] Вернуться к основной статье