САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

За один опыт можно получить ряд экспериментальных точек. Как пра­вило, в ходе эксперимента следят за изменением концентрации всех клю­чевых компонентов во времени. Ре­зультаты представляют в графической (рис. 2.2) или в табличной форме.

При использовании реактора иде­ального вытеснения реакционная мас­са перемещается вдоль оси потока, вытесняя предыдущие слои. Все эле­менты потока движутся вдоль оси с одной и той же линейной скоростью (поршневой режим) при условии от­сутствия торможения потока стенка­ми или насадкой (рис. 2.3).

Такие реакторы применяют для исследования реакций в пото­ке, особенно газофазных гетерогенно-каталитических.

Концентрация веществ изменяется по длине аппарата L (см. рис. 2.2).

Каждый элемент потока d V находится в реакторе одинаковое время, а концентрация С, и температура Τ в каждом поперечном сечении остаются постоянными. Поэтому уравнение материаль­ного баланса для молярного потока реактора составляется для бес­конечно малого элемента объема, поперечного потоку реагентов:

После интегрирования от V= 0 до V получаем

(2.22)

При постоянном объеме смеси молярный поток

(2.24)

где V₀ — объемный поток всей реакционной смеси, объем/время. Ппгтучярих ^пнирнтпянипннто (boому уравнения (2.22):

Отношение Vj V₀ равно истинному времени контакта т_ист и имеет размерность времени.

При этом для периодического реактора уравнения (2.20) и (2.25) совпадают.

Для гетерогенно-каталитических процессов уравнение приоб­ретает вид

В технологии используют временную характеристику — объем­ную скорость U [объем сырья/объем реактора (катализатора) в час]. Если ее отнести к объему всей поступающей смеси, приве­денному к условиям в реакторе, то U = V₀/V, т.е. объемная ско­рость равна объемному потоку на единицу реакционного объема в единицу времени:

Для гетерогенно-каталитических процессов объемную скорость относят к единице массы катализатора:

или к единице объема катализатора:

Реакторы идеального вытеснения применяют при изучении ре­акций в потоке, особенно гетерогенно-каталитических. К услови­ям идеального вытеснения близки реакторы, представляющие собой трубки большой длины и малого диаметра, а также турбу­лентное движение потока. Как правило, в реакторе поддерживает­ся постоянная температура, реагенты перед подачей в реактор подогреваются до температуры реакции (в лабораторных условиях используется контактная печь).

В условиях непрерывного процесса при каждом опыте получа­ют одну экспериментальную точку, поэтому исследования более длительны и трудоемки, чем в условиях периодического процесса.