широкою і вузькою.
2.1 Модель реактора ідеального витіснення
Реактори витіснення - трубчасті апарати, що мають вигляд подовженого каналу. У трубчастих реакторах переміщення має локальний характер і викликається нерівномірністю розподілу швидкості потоку і її флуктуаціями, а також завихреннями. Реактори витіснення бувають двох видів: ідеального і повного витіснення.
Ідеально витіснення передбачає, що будь-яке кількість реагентів і продуктів через реактор переміщується як твердий поршень, і по довжині реактора (у просторі) відповідно з особливостями реакції та супроводжуючих її фізичних явищ встановлюється певне розподіл концентрацій учасників реакції, температури та інших параметрів. До реакторам ідеального витіснення відносяться ті апарати, в яких відсутня радіальне і поздовжнє перемішування.
Матеріальний баланс
Матеріальний баланс - речовий вираз закону збереження маси речовини, згідно з яким за всякої замкнутої системі маса речовин, що вступили у взаємодію, дорівнює масі речовин, утворилися в результаті взаємодії. Стосовно до матеріального балансом будь-якого технологічного процесу це означає, що маса речовин, надійшли на технологічну операцію - прихід, дорівнює масі отриманих речовин - витраті. Матеріальний баланс складають за рівнянням основний сумарної реакції з урахуванням паралельних і побічних реакцій.
Матеріальний баланс безперервно діючих проточних реакторів складається, як правило, для усталеного (Стаціонарного) режиму, при якому загальна маса речовин, що надійшли в апарат за даний період часу, дорівнює масі речовин, що вийшли з апарату. Кількість ж усіх речовин в апараті постійно, тобто накопичення або убутку сумарного кількості речовин не відбувається. [3]
Складемо матеріальний баланс реактора ідеального витіснення .
dV ZNA
В
x x + dx
Реактор являє собою довгий канал, через який реакційна суміш рухається в поршневому режимі. Зміна концентрації відбувається по довжині. Виділимо елементарний об'єм dV, для якого вважається матеріальний баланс, де ZNA-концентрація ключового реагенту.
В В
[кг/c] = [(м 3 /с) в€™ (м 3 /кмоль) в€™ (кг/кмоль)]
- витрата
-масова витрата хімічної реакції
[кг/с] = [(кмоль/м 3 в€™ с) в€™ (м 3 ) в€™ (кг/кмоль)
-масова витрата на спад
В В
- обсяг реактора
[м 3 ] = [(м 3 /c) в€™ (c)]
В
- рівняння матеріального балансу для реактора, що працює в режимі ідеального витіснення.
В
- час перебування реакційної суміші в реакторі для отримання заданого ступеня перетворення x. З цього рівняння можна розрахувати обсяг реактора.
Тепловий баланс
В
Hfp Hch
В
Hfr hт/o
-теплота фізичного приходу, де Cp-теплоємність.
[кДж/с] = [(м 3 /c) в€™ (кДж/м 3 <...
