ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет реакторов по кривым отклика без учета макросостояния системы. Коэффициент эффективности реактора из "Методы кибернетики в химии и химической технологии 1968" Определение степени превращения в реакторах сводится к нахождению корня уравнения (П1,60), расположенного между О и 1. [c.164] Формула (П1, 61) позволяет решить уравнение (III, 60) для любого порядка реакции п. В качестве начального приближения можно принять V j=l. [c.165] Уравнение (III, 60а) можно решить для каждого реактора любого объема, начиная с первого. [c.165] Пример III-2. Решить ту жё задачу для условий примера ИМ, если реакция проводится в двух последовательных реакторах. [c.166] В рассматриваемых случаях для решения уравнений оказывается достаточным одной итераций из-за сравнительно малой кривизны /(v). [c.166] Для заданной входной концентрации m i уравнение (1П, 63) является линейным относительно концентрации на выходе. [c.166] График, изображающий правую часть уравнения (П1,63) в координатах Wr , имеет вид прямой, тангенс угла наклона которой равен 1— 1хт, и пересекает ось абсцисс в точке начальной концентрации (рис. П1-5). Абсцисса пересечения указанной прямой с кривой, определяемой уравнением скорости реакции Wr=f( ), позволяет найти значение концентрации на выходе каждой ступени каскада и на входе в последующую. При одинаковом объеме реакторов время пребывания реагентов одинаково и, следовательно, прямые будут параллельны. Построение продолжается до достижения заданной концентрации с (см. рис. П1-5). Полученное число точек пересечения даст необходимое число реакторов т (на рисунке т = 3). [c.166] Таким образом, имея из опыта кривую отклика (распределения) С(т) для данного типа аппарата и информацию о кинетике процесса в виде значения сл=/(т), можно определить степень превращения в неидеальном аппарате. [c.167] Обозначим объемную скорость потока, входящего в систему, через Ус, общее количество вводимого в поток индикатора как Уи и мгновенное значение концентрации индикатора через Си. Предположим далее, что индикатор за время Дт проходит вследствие движения жидкости ограниченную площадь AF, где одновременно протекает химическая реакция и где истинная скорость жидкости лежит в пределах от ш до w+Aw, при этом Aw мало по сравнению с w. [c.167] Коэффициент эффективности реактора. Рассмотрим теперь методику определения так называемого коэффициента эффективности реактора, смысл которого станет ясен из последующего. [c.169] Предположим, что протекает некоторая реакция первого порядка. Затем примем произвольную, но достаточно высокую степень превращения, равную 90% (с /сн=0,1). Обычно эта величина достаточна, чтобы обнаружить изменение во времени пребывания по кривой распределения (кривой отклика системы). [c.169] Далее примем в качестве эталона реактор идеального вытеснения (100%-над степень эффективности). Следующий этап расчета будет заключаться в определении времени пребывания, необходимого для достижения степени превращения 90% в реакторе вытеснения для найденной псевдоконстанты скорости реакции к. [c.169] На рис. 111-6 показано изменение эффективности различных реакторов Как следует из этого рисунка, коэффициент эффективности для различных реакторов приближается к 100% при малой степени превращения с повышением степени превращения значения коэффициента эффективности понижаются и для различных реакторов наблюдается более резкое расхождение. Реакторы, имеющие тот же самый коэффициент эффективности, обладают идентичными кривыми отклика. [c.170] а б —промышленный реактор со стационарным слоем кривую отклика см. на рис. III-7, б 7 — промышленный реактор со стационарным слоем (кривую отклика см. на рис. И1-7, в). [c.170] Следовательно, доля непрореагировавшего реагента в аппарате идеального вытеснения равна 1%. Для реального реактора доля непрореагировавшего реагента определится из уравнения (111,73), расчеты по которому сведены в табл. 17. Отсюда доля непрореагировавшего реагента в реальном аппарате приблизительно равна 4,7%, т. е. больше, чем в идеальном реакторе. [c.171] Вернуться к основной статье