26.Периодический реактор идеального смешения (рис-п)

В реакторе периодического действия все отдельные стадии протекают последовательно, в разное время. Все реагенты вводят в аппарат до начала реакции, а смесь продуктов отводят после окончания процесса. Продолжительность реакции можно измерить непосредственно, так как время реакции и время пребывания реаген­тов в реакционном объеме одинаковы. Параметры технологического процесса в периодически действующем реакторе изменяются во вре­мени.

.Между отдельными реакционными циклами в периодическом реак­торе необходимо осуществить вспомогательные операции — загрузку реагентов и выгрузку продуктов. Поскольку во время этих вспомога­тельных операций не может быть получено дополнительное количество продукта, их наличие обусловливает снижение производительности периодического реактора.

Режим идеального смешения характеризуется следую­щими допущениями:

- мгновенное изменение и выравнивание технологических параметров по объему реактора;

- равенство значений технологических параметров на выхо­де и в объеме реактора.

Таким образом, процесс, протекающий в периодическом реакторе, является нестационарным.

В периодическом реакторе идеального смешения в соот­ветствии с допущениями идеальности значения концентра­ции реагентов, степени превращения, температуры, скоро­сти реакции и других параметров в любой момент времени будут одинаковы во всех точках реактора, однако значения тех же параметров для одной и той же точки в разные мо­менты времени будут отличаться .

Однако периодические реакторы обычно можно приспособить к ши­рокому диапазону условий реакций, что удобно при необходимости производить на одной установке различные химические продукты, на­пример, в промышленности химических реактивов.

Периодические реакторы смешения часто применяют в микробио­логической промышленности для культивирования аэробных микро­организмов.

27.Непрерывный (проточный) реактор идеального смешения (рис-н).

Если необходимо обеспечить получение большого количества продук­та одинакового качества, химический процесс предпочитают проводить в непрерывно действующих реакторах с установившимся режимом. Распространенным видом таких проточных аппаратов являются реакторы смешения. Проточный реактор смешения может работать как в нестационарном режиме (пуск, выход на режим, остановка), так и в стационарном, установившемся режиме.

В реакторе непрерывного действия (проточном) все отдельные стадии процесса химического превращения вещества осуществляются параллельно, одновременно и, следовательно, непроизводительные затраты времени на операции загрузки и выгрузки отсутствуют. Поэтому на современных крупнотоннажных химических производствах, где требуется высокая производительность реакционного оборудования, большинство химических реакций осу­ществляют в непрерывно действующих реакторах.

Время пребывания отдельных частиц потока в непрерывно действующем реакторе, в общем случае, — случайная величина. Так как от времени, в течение которого происходит реакция, зависит глубина химического превращения, то она будет разной для частиц с разным временем пребывания в реакторе. Средняя глубина превращения оп­ределяется видом функции распределения времени пребывания от­дельных частиц, зависящим, в свою очередь, от характера перемешива­ния, структуры потоков в аппарате для каждого гидродинамическо­го типа реактора индивидуальным.