Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2021-02-05 | 98 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Уравнение материального баланса описывающее химический процесс в любом реакторе по произвольному участнику J для элементарного объёма проточного реактора и элементарного промежутка времени t имеет вид:
В этом уравнении первый член отражает перенос импульса (где U линейная скорость в направлении осей координат). Второй член уравнения учитывает диффузию (где D коэффициент диффузии, а Ñ (набла) оператор Лапласа .
Третий член уравнения учитывает непосредственное протекание химической реакции.
В соответствии с принятым допущением об идеальности реактора вытеснения (плоский профиль линейных скоростей, отсутствие перемешивания вдоль оси реактора, все параметры процесса, в каждом сечении, перпендикулярном оси потока – постоянны) общее уравнение материального баланса для элементарного объёма можно упростить.
В качестве элементарного объёма выберем объём вырезанный двумя параллельными плоскостями, расположенными на бесконечно малом расстоянии вдоль оси Z.
| |||||||
|
|
В соответствии с третьим допущением .
Следовательно, конвективный перенос происходит только в направлении оси Z.
В соответствии со вторым и третьим допущениями – диффузионный перенос отсутствует.
Тогда исходное уравнение для реактора идеального вытеснения, работающего в нестационарном режиме, будет иметь вид:
В случае стационарного режима, правая часть уравнения приравнивается к 0 и выражение записывается в виде:
Для реактора с постоянной площадью поперечного сечения канала, линейная скорость потока UZ будет величиной постоянной, равной отношению объёмного расхода v к площади поперечного сечения F (UZ= v/ F). Исходя из того, что произведение F×Z=V есть объем реактора, а отношение (v/F×Z)=U, отношение уравнение материального баланса для реактора идеального вытеснения, работающего в стационарном режиме, можно привести к виду:
|
Среднее время пребывания реагентов в проточном реакторе характеризует продолжительность прохождения потоком расстояния от входа в реактор до некоторой точки Z на оси реактора.
Для стационарного режима идеального вытеснения уравнение материального баланса можно проинтегрировать относительно :
или, если J исходный реагент:
Полученные уравнения могут быть использованы для расчётов реактора идеального вытеснения, работающего в изотермическом режиме, а так же глубины протекающих в нем процессов.
Модель идеального смешения
Для модели реактора идеального смешения принимаются допущения:
1. В результате интенсивного перемешивания достаточно быстро устанавливаются абсолютно одинаковые условия в любой точке реакционного объёма (температура, степень превращения, концентрации продуктов и реагентов, скорость химической реакции). Таким образом в произвольный момент времени во всех точках реактора выполняется условие:
Где Xi;Yi;Zi – пространственные координаты
2. В проточном реакторе идеального смешения концентрации участников реакции в выходном потоке в рассматриваемый момент времени строго равны концентрациям веществ в реакторе.
3. Переход от исходной концентрации СJ0 во входном потоке в момент времени до концентрации CJ должен происходить мгновенно.
Приблизиться к режиму идеального смешения возможно только при обеспечении интенсивного перемешивания механической мешалкой или циркуляционным насосом.
Смешение, близкое к идеальному, легче осуществлять в ёмкостных аппаратах имеющих примерно одинаковую высоту и диаметр.
Так как в реакторе смешения концентрации участников реакции равномерно распределены по объёму, уравнение материального баланса, выведенное для элементарного объёма, можно распределить на весь аппарат.
|
В отличие от реактора вытеснения, реакторы смешения могут эксплуатироваться в двух режимах: периодическом и непрерывном стационарном.
|
|
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!