ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Занятие 1. Моделирование процесса в единичном реакторе из "Математическое моделирование химико-технологических процессов на аналоговых вычислительных машинах" Работа посвящена расчету и исследованию на аналоговой мащине проточных реакторов полного перемешивания. Рассмотрено моделирование нестационарных и стационарных режимов для единичного реактора и каскада реакторов. Решены задачи определения оптимального времени пребывания в реакторе, расчета оптимального соотношения объемов реакторов в каскаде, определения числа реакторов в каскаде для получения заданной степени превращения. Показаны характерные приемы использования аналоговых машин в процессе моделирования проточных реакторов. [c.230] В химический реактор полного перемешивания непрерывно вводится и из него отводится поток вещества. При равных скоростях поступления и отвода вещества ивх = Увых объем реакционной смеси V в реакторе постоянный. С помощью мешалки создаются условия идеального перемешивания и обеспечивается однородность смеси во всем объеме реактора, а также в выходном потоке, т. е. изменения состава и температуры смеси происходят мгновенно по всему объему реактора и на выходе из аппарата. [c.230] Плотность и теплоемкость реакционной смеси приняты постоянными. [c.230] Время пребывания смеси в реакторе 0 = У/у (где V — объем реакционной массы у — объемный расход вещества). [c.230] Расчет реактора непрерывного действия заключается в определении времени пребывания смеси при заданной производительности реактора или степени превращения исходного компонента. [c.230] Уравнение теплового баланса для проточного реактора выводится аналогично уравнению теплового баланса для теплообменника (см. работу 13). Различие заключается в дополнительном члене, который появляется при составлении уравнения теплового баланса для химических реакций с тепловым эффектом HVri). [c.231] В уравнение (V, 35) не включены члены, учитывающие тепловую емкость аппарата и теплообмен его с окружающей средой. [c.231] Начальная концентрация Са(0)= 18,0 кмоль/м . [c.232] Константа скорости реакции при 7 = 10°С равна A == 0,95 X X 10-3 с-1. [c.232] Время пребывания компонентов в зоне реакции 0 =360 с. [c.232] Построить кривую переходного процесса Са(0, т. е. динамическую характеристику реактора, для трех значений Са, о (в кмоль/м ) 18,0 20,0 15,0. [c.232] Структурная схема (рис. V-20) составлена по уравнению (V,37), приведенному к машинной форме. [c.232] Упражнение 2. Химическая реакция вида А —V В -Д- D проводится при постоянной температуре в реакторе полного перемешивания. [c.233] Налти время пребывания 0, при котором концентрация промежуточного продукта В в стационарном потоке максимальна, т. е. [c.233] Для выполнения упражнения не обязательно включать в математическую модель реактора уравнение (V,43). Структурная схема (рис. V-22) составлена по уравнениям (V, 41), (V, 42), приведенным к машинной форме. Разность (С/д,о—Ua)= U-j получаем на сумматоре М 1. [c.234] Работа с аналоговой моделью (рис. У-22) для получения характеристики реактора Св, ст(6) заключается в перенастройке двух потенциометров /сз и /с (пропорционально 0), решении системы уравнений (V, 41) —(V, 43) на машине и фиксировании Св.ст, соответствующей определенному значению 0 (где к — номер варианта решения, который отличается от других временем пребывания). [c.235] Результаты исследования удобно записать в таблицу (табл. -6), а затем построить (рис. У-23) график С/в.ст(0). [c.235] Таким образом, оптимальное время пребывания 0опт находим из графика путем геометрического построения. [c.235] Вернуться к основной статье