еального витіснення залишається постійними в процесі реакції;
) тепловий ефект реакції приймається постійним, отже, незалежним від температури реакційної маси;
) хімічне перетворення відбувається в однофазної, або гомогенної, системі.
Прийнято наступні умовні позначення:
- поточне значення концентрації-го компонента;
- початкова концентрація-го компонента;
- концентрація-го компонента у вхідному потоці;
- ступінь перетворення-го компонента;
- константа швидкості на-тій стадії хімічної реакції;
- тепловиділення на-тій стадії хімічної реакції;
- енергія активації на-тій стадії хімічної реакції;
- поточне значення температури реакційної суміші;
- початкова температура суміші;
- температура вихідних реагентів у вхідному потоці;
- температура навколишнього середовища;
, - питома теплоємність суміші у вхідному і вихідному потоках;
, - щільність суміші реагентів у вхідному і вихідному потоках;
- коефіцієнт теплопередачі;
- поверхня теплопередачі;
- площа поперечного перерізу трубчастого реактора;
- радіус трубчастого реактора;
- середня мольна теплоємність суміші реагентів.
.1 Модель проточного реактора ідеального перемішування
модель теплообмінник хімічний реактор
Являє собою апарат (малюнок 3.1 а, б), забезпечений пристроєм для інтенсивного перемішування (реактор з мішалкою, барботажний реактор) і характеризується безперервним введенням і виведенням реагуючих речовин і кінцевих продуктів.
В
Малюнок 3.1 - Схема реакторів
а - проточного з мішалкою і теплообмінної сорочкою; б - барботажного
Теплообмін в реакторі відбувається через стінку і забезпечується безперервною подачею холодоагенту (теплоносія) у сорочку або кожух. Основна характеристика проточного реактора - час перебування реагентів в зоні ідеального перемішування q - визначається як відношення обсягу зони перемішування до об'ємній витраті потоку реагентів q = V/g.
У реакторі проводиться послідовна хімічна реакція типу
В
при постійній температурі (ізотермічний режим).
Вихідними даними є наступні:
;; - початкові концентрації в обсязі реактора і на його виході;
;; - концентрації компонентів у вхідному потоці;
, - константи швидкостей стадій реакцій;
- об'ємна витрата вихідної сировини або продуктів реакції;
- обсяг реактора.
Складемо диференціальне рівняння матеріального балансу для компонентів А і В .
Кількість вихідного реагенту, що надходить в реактор при даній об'ємної швидкості матеріального потоку за час dt :
;.
Кількість реагенту, що відбирається з потоку на виході р...
