10. (Хим. Реакторы) а-рив-н. Математическое описание.

Уравнение теплового баланса реактора получаем из дифференциального уравнения конвективного теплообмена, которое имеет вид:

где x, y, z –пространственные координаты; – составляющие скорости потока; ρ – плотность реакционной смеси; – удельная теплоемкость реакционной смеси; – удельная поверхность теплообмена, F – общая поверхность теплообмена; – объем реактора; α – коэффициент теплоотдачи; λ – коэффициент теплопроводности реакционной массы; , Т – температура реакционной смеси; – температура стенки реактора; r – скорость реакции; – тепловой эффект реакции;

Запишем уравнение теплового баланса реактора:

Для адиабатического реактора идеального вытеснения непрерывного действия получаем (А-РИВ-Н):

; ; тогда , где – объемный расход; Т – температура в реакторе или на выходе из реактора; – температура на входе в реактор; – накапливаемое тепло реактора ; – конвективный поток тепла – разность между теплом выносимым из реактора теплом вносимым в реактор; – поток тепла отведенного из реактора путем теплоотдачи; – тепло образующееся в результате химической реакции; w – скорость потока; l – длина реактора.

– скорость реакции по компоненту А;

– условное время пребывания компонента в реакторе; – степень превращения компонента А.

Подставим значение в уравнение , получим следующее: .

;

тогда

11. (Хим. Реакторы) и-рис-н. Математическое описание.

Изотермические реакции можно проводить только в проточных реакторах, т.к. для поддержания постоянной температуры в реакторе периодического действия отвод тепла должен изменяться во времени, что в промышленных условиях осуществить трудно.