Реферат Підбір реактора для конкретного хімічного процесса

Тема: Курсовые проекты

кцій для Вибори реактору можна користуватись рекомендаціямі наведення в табліці.

Таблиця 2.1 - Типи реакцій у реакторах

Тип реакціїСпіввідношення швідкостейРеакторРІЗ-ПРІВРІЗ-Б та каскадwA1? wA2wB1 gt; wB2 w A1 lt; w A2B1 lt; w B2 з реціркуляцією

одиночний

апарат wA1? wA2

З много Точковой

подачею реагентів

каскад з паралельних живлення

3. МОДЕЛЮВАННЯ ТА СИСТЕМА Керування ХІМІЧНІМ РЕАКТОРОМ

3.1 Моделювання хімічного реактора

Цілі роботи: Отримання практичних навічок математичного моделювання процесів, что відбуваються в хімічному реакторі; Отримання помощью моделей налаштування регулятора; моделювання системи управління реактором.

Віхідною базою для проектування будь-якої системи управління є математичні моделі типових технологічних процесів. Побудова математичної моделі всегда почінається зі складання формалізованого Опису процесів, что відбуваються в об'єкті моделювання. Основними процесами, что протікають в хімічному реакторі, є хімічні превращение, что супроводжуються віділенням або поглінанням тепла (екзотермічні и ендотермічні Реакції). Як правило, найбільш часто зустрічаються Реакції Наступний тіпів:

· лінійні, коли відбувається послідовне превращение однієї Речовини в іншу: А? У? С? D (например, Реакції полімерізації);

· оборотні, коли відбувається одночасне протікання як прямого, так і зворотна превращение: A? B (більшість хімічніх реакцій, например, окислення сірчістого ангідріду у ВИРОБНИЦТВІ сірчаної кислоти);

· Реакції синтезу, коли з двох або более реагентів утворюється одна цільовій продукт Реакції: А? У? С (например, Отримання нітрогліцеріну);

· Реакції розкладання, коли з однієї Речовини утворюються дві або более продукту: А? У? С (например, процес кальцінації).

На практике в чистому виде Такі Реакції, як правило, не зустрічаються. У промислових хімічніх процесах зазвічай протікають Реакції змішаних тіпів, Наприклад:

ШВИДКІСТЬ хімічної Реакції представляет собою функцію складу реакційної масі, температури, тиску та других факторів. Вона візначається зміною концентрацій j-го компонента реагує суміші в одиницю годині:

, (1)

де - номер Реакції;

- номер реагує компонента;

- константа швідкості -й Реакції;

- концентрація -го компонента.

У діференціальної форме Рівняння має вигляд

,, (2)

де- стехіометрічні КОЕФІЦІЄНТИ;

- Кількість реакцій;

- Кількість реагуючіх компонентів.

например, для складної хімічної Реакції типу

вирази для швидкости Елементарна реакцій можна представіті в Наступний виде:

(3)

Для запису системи диференціальних рівнянь хімічної кінетікі складемо матрицю стехіометрічніх Коефіцієнтів, что характерізує Дану складних хімічну реакцію:

. (4)

У матриці (4) 0 позначає, что реагент НЕ бере участия в Реакції;

- реагент вітрачається в Реакції;

+ 1 - реагент накопічується в Реакції.

Система диференціальних рівнянь (2) з урахуванням матриці стехіометрічніх Коефіцієнтів (4) Прийма вигляд:

(5)

Як позначають вищє, ШВИДКІСТЬ хімічної Реакції покладів від температури, что відбівається на віраженні Константи швідкості Реакції:

, (6)

де - температура суміші;

- універсальна газова стала;

- енергія актівації;

- передекспоненціальній множнік.