31. Работа рис-п в различных тепловых режимах. Уравнения теплового баланса
8.5.5.2. Адиабатический режим:
При адиабатическом
режиме отсутствует теплообмен с внешней
средой.
(1) проинтегрируем
уравнение (1)
изотермический режим:
Данный режим в РИС-П не используется.
32. Работа рив в различных тепловых режимах. Уравнения теплового баланса
Политропический
режим
=
(1)
поделим уравнение
(1) на
(2)
умножим последнюю часть урав (2) на и введем обозначения
где
F’
- поверхность теплообмена, отнесенная
к единице длины реактора;
-
мольный расход.
адиабатический режим:
При адиабатическом режиме отсутствует теплообмен с внешней средой.
(1)
проинтегрируем уравнение (1)
изотермический
режим:
33. Работа рис-н в различных тепловых режимах. Уравнения теплового баланса
политропический режим:
При этом режиме .
(1)
(2)
(3)
Объединяя уравнения (1), (2), (3)
+
(4)
поделим уравнение
(4) на
адиабатический режим:
При адиабатическом режиме отсутствует теплообмен с внешней средой.
(1)
проинтегрируем уравнение (1)
изотермический режим:
34. Устойчивость работы реактора. Анализ температурной устойчивости на примере РИС-Н в адиабатическом режиме
35. Устойчивость работы реактора. Влияние параметров технологического режима на устойчивость работы реактора
36. Понятие о параметрической чувствительности процесса. Задачи, решаемые на основе данных о параметрической чувствительности
37. УСТРОЙСТВО РЕАКТОРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГОМОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
Гомогенные процессы проводят в резервуарах, кубах или автоклавах, в которых реакционную смесь перемешивают каким-либо способом. Гомогенные периодические процессы проводят в РИС-П, для непрерывных используют реакторы РИВ или РИС-Н.
Наиболее распространенным непрерывным реактором является охлаждающий трубчатый реактор вытеснения. Он представляет собой видоизмененный вариант РИВ: змеевик, охлаждаемый снаружи. Большая поверхность труб обеспечивает интенсивный отвод тепла в тех случаях, когда тепловой эффект реакции очень велик.
Применяют каскад реакторов смешения, который отличается от К-РИС тем, что один из реагентов добавляется в аппарат постепенно.
38. Устройство реакторов, применяемых для проведения гетерогенных процессов
При создании реакторов для проведения гетерогенных процессов, нужно учитывать несколько факторов, усложняющих конструкцию реактора:
- компоненты находятся в различных фазах, поэтому протекающие в них процессы связаны с переносом вещества через поверхность соприкосновения фаз. Т.е. конструкция реактора должна обеспечивать большую поверхность соприкосновения фаз.
- каждая фаза может иметь свой режим движения реагентов.
- разный состав фаз. Конструкция реакторов для проведения процессов в системе г-т отличается от конструкции реакторов для системы г-ж.
Реакторы для проведения реакций г-т и ж-т
Реакторы для проведения этих реакций можно разделить на 2 большие группы:
- реакторы близкие к режиму вытеснения (1)
- реакторы близкие к режиму смешения (2)
Например противоточный реактор в режиме вытеснения , в котором создается режим вытеснения при противотоке реагентов, используется для процесса обжига карбоната кальция. В прямоточном реакторе вытеснения создается прямоток реагентов - вращающийся барабан. В паровых котлах создается перекрестный ход реагентов в режиме вытеснения.
К недостаткам реакторов первой группы относится:
- незначительное перемешивание фаз. - отсутствие обновления поверхности контакта фаз
.Реакторы второй группы конструктивно выполняются в дух вариантах:
- Полая камера, в которой перемешивание твердого материала происходит в потоке газа.
- Аппараты с псевдоожиженным слоем твердого материала.
Реакторы для проведения реакций г-т и ж-т
Конструируются по принципу абсорбционных аппаратов непрерывного действия, реже периодические реакторы. Например насадочная колонна или полая башня (газообразный реагент движется снизу вверх навстречу орошающей жидкости. В насадочной башне жидкость смачивает насадку башни, при этом создается большая поверхность соприкосновения фаз, а в полой башне соприкосновение фаз осуществляется через поверхность образующихся капель жидкости). В барботажных колоннах с колпачковыми или сетчатыми тарелками газ с большой скоростью проходит через отверстия в сетчатых тарелках или через колпачки в колпачковых тарелках в тарелках и, проходя через слой жидкости, образует пузырьки. Жидкость перетекает с верхних тарелок на нижние. В пенных аппаратах развивается большая поверхность соприкосновения между жидкой и газовой фазами, происходит постоянное обновление этой поверхности, что способствует высокой интенсивности процесса. В баке с мешалкой обеспечивается интенсивное смешение газообразного и жидкого или двух жидких реагентов и создается большая поверхность соприкосновения фаз. В трубе Вентури в потоке газообразного реагента разбрызгивается жидкость.