ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Удельная производительность идеальных реакторов и их сочетаний из "Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза Издание 2" Одной из важнейших характеристик реактора является его удельная производительность, под которой понимают съем це- левого продукта с единицы реакционного объема в единицу времени. В технологии ее выражают в кг или т на 1 л или 1 м в час, но мы будем пользоваться другой размерностью — моль (или кмоль) на 1 л или 1 м в час, так как она тесно связана с кинетикой, и при желании ее легко перевести в технические меры. Для гетерогенно-каталитических процессов удельную производительность можно относить и к единице массы катализатора. [c.315] Здесь индексы ИПР, РИВ и РПС означают идеальный (периодический реактор, реактор идеального вытеснения и реактор полного смешения, га=2 а,/г/ — уравнение скорости превращения реагента А, а /-а1 —та же величина, но в ее абсолютном значении, т. е. с положительным знаком. [c.316] По приведенным формулам, зная кинетику процесса, можно рассчитать реакционные объемы, время реакции или время контакта, а также сравнить удельные произ1ВОДительности идеальных реакторов разного типа. Вначале сделаем это для реакторов идеального вытеснения и периодического действия. [c.316] Как видим, удельные производительности идеальных реакторов периодического действия и идеального вытеснения различаются только временем непроизводительных затрат. Оно особенно сильно сказывается при небольшой длительности реакции, т. е. для относительно быстро протекающих реакций. Поэтому периодические аппараты сохранили свое значение только для процессов большой продолжительности (3—5 ч и более), а также при малых масштабах производства или при выпуске на данной установке попеременно то одного, то другого продукта. [c.317] В обоих случаях при Хд 0 отношение удельных производительностей этих реакторав меньше единицы (рис. 76), из чего следует общий вывод для всех реакций с кинетическими уравнениями простого типа, имеющих суммарный порядок больше нуля, реакторы вытеснения более производительны, чем аппараты смешения. Как мы увидим из дальнейшего, такой вывод верен для всех реакций, скорость которых падает с повышением степени конве рсии, т. е. не имеющих индукционного периода. Отметим, что реакторы полного смешения особенно невыгодны лри доведении процесса до высокой степени конверсии (см. [c.318] когда перемешивание ускоряет массообмен между фазами. [c.320] Нетрудно видеть, что каскад значительно эффективнее единичного реактора полного смешения, причем с увеличением числа реакторов в каскаде его удельная производительность приближается к аппарату идеального вытеснения. На практике число реакторов в каскаде меняется от 2—4 до 8—10, но бывает больше, особенно для секционированных систем. [c.321] Кроме каскада реакторов полного смешения существуют другие сочетания идеальных реакторов, из которых наибольшее значение имеют последовательности вытеснение — вытеснение, вытеснение —смешение и смешение — вытеснение (рис. 82). Первую из них применяют при необходимости промежуточного подогрева или охлаждения реакционной смеси, а также при введении в нее дополнительных компонентов. Последовательность идеальных реакторов вытеснения и смешения (рис. 82, в) используют редко. По удельной производительности она уступает единичному аппарату вытеснения, не имея по сравнению с ним каких-либо преимуществ. [c.322] Другой способ интенсификации реакций, имеющих индукци--онные периоды разного происхождения, состоит, в добавлении в исходную смесь лродуктов, ускоряющих процесс (например, гидропероксидов при окислении углеводородов или вещества, автокатализирующего реакцию, и др.). Иногда добавляют конечную смесь продуктов без ее разделения, т. е. проводят частичную рециркуляцию реакционной массы. [c.324] Вернуться к основной статье