ՌԻՎ նյութական հաշվեկշռի հավասարումը ռեակտորի եզրակացության մեջ:

տեղեկատու 

RIS-P-ը հարիչով սարք է, որի մեջ անընդհատ մատակարարվում են ռեակտիվներ, և արտադրանքը նույնպես անընդհատ հանվում է դրանից:

Նման ռեակտորում ստեղծվում է ինտենսիվ խառնում, այնպես որ ռեակտորի ամբողջ տարածքում ակնթարթորեն հաստատվում է ռեագենտի նույն կոնցենտրացիան, որը հավասար է ելքի կոնցենտրացիային: Կոնցենտրացիայի կտրուկ (կտրուկ) փոփոխությունը տեղի է ունենում մուտքային ռեակտիվների ակնթարթային խառնման պատճառով արդեն ռեակտորում գտնվող ռեակցիոն զանգվածի հետ։ Սկզբնական և վերջնական կոնցենտրացիայի միջև տարբերության մեծությունը կախված է արագությունից, այլ հավասար լինելովքիմիական ռեակցիա

և ռեակտորում ռեակցիայի խառնուրդի գտնվելու ժամանակի վրա։ Որքան բարձր է արագությունը և որքան երկար է ժամանակը, այնքան մեծ է կենտրոնացման ցատկումը: RIS-N-ը բնութագրվում է պարամետրային գրադիենտների բացակայությամբ ինչպես ժամանակի, այնպես էլ ռեակտորի ծավալի վրա, հետևաբար, բնութագրական հավասարումը ստանալու համար օգտագործվում է հավասարումը.նյութական հավասարակշռություն

ընդհանուր ձևով.

N A կուտակված = N A կոնվեկ. - Ն Ա քիմ.ր.

Ստացիոնար ռեժիմում կուտակվել է N A. = 0.

N Կոնվեկցիա = N A ներհոսք – N A արտահոսք

N A ժամանում = N A0 = C A0 v vol. , որտեղ v հատ. - ռեագենտի ծավալային հոսքի արագություն.

N A drain = N A0 (1-α A) = C A0 v vol. (1-α A)

N Կոնվեկցիա = C A0 v հատ. - C A0 v հատ. (1-α A) = C A0 v հատ. α Ա.

Ն Ա քիմ. =(-r A) V p, որտեղ V p-ը ռեակտորի ծավալն է:

C A0 v հատ. α A = =(-r A) V p , V p = v մասին τ

C A0 v հատ. α A =(-r A) v τ-ի մասին

C A0 α A = (-r A) τ

RIS-N-ի բնորոշ հավասարումը.

«n» կարգի պարզ անշրջելի ռեակցիայի համար .

n = 0-ում, n = 1-ում

RIS-ի և RIV-ի համեմատությունը RIS-P-ի և RIV-N-ի բնորոշ հավասարումները նույնն են, և այս ռեակտորներում ռեագենտի փոխակերպման տվյալ աստիճանի հասնելու ժամանակը նույնն է: Սակայն RIS-P-ումլրիվ դրույքով

Գործընթացը բաղկացած է աշխատանքային ժամանակից, որը հաշվարկվում է բնորոշ հավասարմամբ և բեռնման և բեռնաթափման օժանդակ ժամանակից: RIV-N-ում օժանդակ գործողություններ չկան, հետևաբար RIV-N-ի ինտենսիվությունը ավելի բարձր է, քան RIS-P-ում:

Համեմատենք համակենտրոնացման ռեժիմները RIS-N և RIV-N-ում: RIV-N-ում նկատվում է ռեակտորի կոնցենտրացիայի աստիճանական նվազում ռեակտորի երկարությամբ, իսկ RIS-N-ում՝ կոնցենտրացիայի կտրուկ անկում մինչև վերջնական արժեք:

Այս ռեակտորների համար ռեակցիայի արագության փոփոխությունն ունի նույն բնույթը։ Հետևաբար, միջին արագություն RIS-N-ում ռեակցիաները միշտ ավելի ցածր են, քան RIV-ում:

Համեմատենք ռեակտորների բնորոշ հավասարումները տարբեր կարգի ռեակցիաների դեպքում։

n = 0-ում RIS-N-ի և RIV-N-ի բնորոշ հավասարումն ունի . Հետևաբար, տվյալ ռեագենտի փոխակերպման հասնելու համար պահանջվող ժամանակը նույնն է. Ռեակտորի տեսակն այս դեպքում չի ազդում գործընթացի ինտենսիվության վրա։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ n = 0-ում ռեակցիայի արագությունը կախված չէ ռեագենտի կոնցենտրացիայից:

n > 0-ի դեպքում ռեակտորի տեսակը մեծ ազդեցություն կունենա գործընթացի ինտենսիվության վրա:

>, այսինքն. .

Որքան մեծ է ռեագենտի փոխակերպումը, այնքան մեծ է անհավասարությունը:

Բարդ գործընթացների համար արդյունավետությունը գնահատվում է ոչ միայն ռեակտորի չափերով, այլև ընտրողականության արժեքով: Այն գործընթացների համար, որտեղ ընտրողականությունը կախված է ռեակտորի կոնցենտրացիայից (նպատակային ռեակցիայի կարգը ≠ կողմնակի ռեակցիայի կարգը), ընտրողականության վրա կարող է ազդել ռեակտորի տեսակի ճիշտ ընտրությունը: Օրինակ, բարդ զուգահեռ գործընթացի համար, երբ թիրախային ռեակցիայի կարգը ավելի բարձր է, քան կողմնակի ռեակցիայի կարգը, բարձր ընտրողականություն ապահովելու համար անհրաժեշտ է պահպանել ռեագենտի բարձր կոնցենտրացիան: Այս դեպքում ավելի լավ է ընտրել RIV-N: Եթե ​​թիրախային ռեակցիայի կարգը պակաս է կողմնակի ռեակցիայի կարգից, ապա անհրաժեշտ է պահպանել ռեագենտի ցածր կոնցենտրացիան, հետեւաբար RIS-N-ն ավելի նախընտրելի է։

Թիրախային արտադրանքի եկամտաբերությունը նույնպես կախված է ռեակտորի տեսակից: Համալիր-զուգահեռի համար անշրջելի գործընթացեկամտաբերությունը կարող է կապված լինել ընտրողականության հետ հետևյալ հարաբերություններով.

ՌԻՍ-Նβ = S α A; ՌԻՎ-Ն .

Ա-ի աճով

S-ն նվազում է, եթե n-ն ամբողջ թիվ է: > n կողմնակի ազդեցությունները ; S-ն մեծանում է, եթե n-ն ամբողջ թիվ է:< n побоч.р. .

β RIV -N > β RIS -N β RIS -N > β RIV -N

Դասախոսություն թիվ 13

Շարունակական իդեալական խառնիչ ռեակտորների կասկադ

Մեկ RIS-N-ում անհնար է հասնել փոխակերպման բարձր աստիճանի, քանի որ սկզբնական ռեագենտի կոնցենտրացիան ակնթարթորեն նվազում է, և ամբողջ գործընթացը ընթանում է ցածր արագությամբ: Այնուամենայնիվ, ռեակցիաներ իրականացնելիս, որոնցում ներգրավված են երկու կամ ավելի ռեագենտներ, դրա իրականացման համար անհրաժեշտ պայման է ռեակցիայի մասնակիցների խառնումը: Այս դեպքում կարող եք օգտագործել ռեակտորներ, որոնք նկարագրում են բջջայինմոդել կամ մոդել K-RIS-N: Կասկադը բաղկացած է մի քանի շարքով միացված հոսքային ռեակտորներից՝ իդեալական խառնուրդով:

Նման համակարգում սկզբնական ռեագենտի կոնցենտրացիան չի նվազում մինչև վերջնական արժեքը անմիջապես, այլ աստիճանաբար ռեակտորից ռեակտոր: Յուրաքանչյուր ռեակտորում ռեագենտի կոնցենտրացիան ծավալում հաստատուն է և հավասար է նրա կոնցենտրացիային ռեակտորի ելքում. կոնցենտրացիան կտրուկ փոխվում է. Այնուամենայնիվ, կասկադում գործող կոնցենտրացիան պահպանվում է ավելի բարձր, քան մեկ RIS-N-ում և ռեակտորների քանակի ավելացմամբ մոտենում է RIS-N-ում համակենտրոնացման արժեքին: n= 8 – 10-ի համար, K-RIS-N ≡ RIV-N:

K-RIS-N-ի հաշվարկը հանգում է «n» փուլերի քանակի հաշվարկին, որոնք անհրաժեշտ են ռեագենտի փոխակերպման տվյալ աստիճանի հասնելու համար: Գոյություն ունեն ռեակտորների կասկադի հաշվարկման գրաֆիկական և վերլուծական մեթոդներ։

K-RIS-N-ի հաշվարկման գրաֆիկական մեթոդ

Թող ռեակտորների կասկադում տեղի ունենա n A-րդ կարգի պարզ անշրջելի ռեակցիա: Այս ռեակցիայի արագությունը կարելի է նկարագրել հավասարմամբ. –r A = f (C A) կախվածությունը կոր է:

Եկեք բխենք –r A = f (C A) կախվածությունը մեկ կասկադային ռեակտորի համար:

RIS-N-ն ունի ձևի բնորոշ հավասարում.

C A = C A0 (1-α A) C A = C A0 - C A0 α A C A0 α A = C A0 - C A

.

Այսպիսով, կասկադի յուրաքանչյուր ռեակտորի համար արագության կախվածությունը կոնցենտրացիայից ուղիղ գիծ է թեքությամբ, որի շոշափողը հավասար է –1/τ-ի:

Կորի և ուղիղ գծի հատման կետը բնութագրում է ռեակտորի կոնցենտրացիան ռեակտորում.

K-RIS-N-ի գրաֆիկական հաշվարկի համար անհրաժեշտ է.

o կառուցել կոր;

o C A0 կետից ուղիղ գիծ գծեք –1/τ 1 թեքությամբ, որտեղ τ 1-ն այն ժամանակն է, երբ ռեագենտը գտնվում է առաջին ռեակտորում (կոմպլեկտում);

o կորի և ուղիղ գծի հատման կետից իջեցնել «x» առանցքին ուղղահայացը: Ստացված C A1 արժեքը ռեագենտի կոնցենտրացիան է առաջին ռեակտորից ելքի և երկրորդ ռեակտորի մուտքի մոտ.

o երկրորդ ռեակտորի ելքի վրա ռեագենտի կոնցենտրացիան գտնելու համար կրկնել գործողությունը.

o կրկնել գործողությունները մինչև ռեակտիվ C A վերջնական կոնցենտրացիայի հասնելը: , որը համապատասխանում է տվյալ ռեագենտի փոխակերպմանը:

Ուղիղ գիծ կառուցելու համար կրկնվող գործողությունների թիվը հավասար է կասկադի ռեակտորների թվին:

Ամենից հաճախ, կասկադի առանձին ռեակտորներում ռեագենտի մնալու ժամանակը ենթադրվում է նույնը, այսինքն՝ կառուցվում են զուգահեռ ուղիղ գծեր՝ թեքության անկյան նույն շոշափողով։ Բայց գրաֆիկական մեթոդը կարող է օգտագործվել նաև երբ տարբեր իմաստներτ, այսինքն՝ կասկադի առանձին ռեակտորների տարբեր ծավալների համար։

K-RIS-N-ի հաշվարկման վերլուծական մեթոդ

հնարավորություններ վերլուծական մեթոդսահմանափակված է ստացված հավասարումների բարդությամբ, ուստի այն օգտագործվում է ամենապարզ դեպքերում։

Թող ռեակտորների կասկադում տեղի ունենա առաջին կարգի պարզ անշրջելի ռեակցիա:

Խողովակավոր ապարատ է, որտեղ խողովակի L երկարության հարաբերակցությունը d տրամագծին բավականին մեծ է։ Ռեակտորը շարունակաբար սնվում է ռեակտիվներով, որոնք վերածվում են արտադրանքի, երբ շարժվում են ռեակտորի երկարությամբ:

RIV-ում հիդրոդինամիկական ռեժիմը բնութագրվում է նրանով, որ հոսքի ցանկացած մասնիկ շարժվում է միայն մեկ ուղղությամբ ռեակտորի երկարությամբ, չկա երկայնական խառնում, ինչպես նաև չկա խառնում ռեակտորի խաչմերուկով: Ենթադրվում է, որ այս խաչմերուկում նյութերի բաշխումը միատեսակ է, այսինքն՝ ռեակցիայի խառնուրդի պարամետրերի արժեքները խաչմերուկում նույնն են: Ռեակցիոն զանգվածի dV ծավալի յուրաքանչյուր տարր չի խառնվում ոչ նախորդ, ոչ էլ հաջորդ ծավալների հետ և իրեն պահում է մխոցի պես մխոցում: Այս ռեժիմը կոչվում է մխոց կամ ամբողջական տեղաշարժ: Յուրաքանչյուր ծավալային տարրի բաղադրությունը հաջորդաբար փոխվում է քիմիական ռեակցիայի առաջացման պատճառով:

CA ռեագենտի կոնցենտրացիայի փոփոխությունները և XA-ի փոխակերպման աստիճանը ռեակտորի երկարությամբ:

RIV-ի մաթեմատիկական նկարագրությունը կազմելու համար նրանք ելնում են դիֆերենցիալ հավասարումնյութական հավասարակշռություն.

Քանի որ RIM-ում ռեակցիայի խառնուրդը շարժվում է միայն մեկ ուղղությամբ (L երկարությամբ), ապա Եվ ,

Ա ,

ընտրելով հոսքի ուղղությունը ռեակտորում որպես X առանցքի ուղղություն,

որտեղ W – գծային արագությունխառնուրդի շարժումը.

Քանի որ յուրաքանչյուր ծավալային տարր չի խառնվում ոչ նախորդի, ոչ էլ հաջորդի հետ, չկա ոչ երկայնական, ոչ ճառագայթային դիֆուզիա, իսկ մոլեկուլային դիֆուզիան փոքր է, ապա

Հետո

Նյութական հաշվեկշռի այս հավասարումը ռեակտորում ռեակտիվների հոսքի մաթեմատիկական նկարագրությունն է անկայուն ռեժիմով (երբ պարամետրերը փոխվում են ոչ միայն ռեակտորի երկարությամբ, այլև ժամանակի ընթացքում հաստատուն չեն՝ գործարկման կամ անջատման ժամանակաշրջանը։ )

Տերմինը բնութագրվում է ժամանակի ընթացքում A-ի կոնցենտրացիայի փոփոխությամբ ռեակտորի տվյալ կետի համար։

Անշարժ ռեժիմը բնութագրվում է նրանով, որ ռեակցիայի ծավալի յուրաքանչյուր կետի պարամետրերը ժամանակի հետ չեն փոխվում և . Հետո .

Բայց արագությունը

Ա

Այս հավասարման ինտեգրումը փոխակերպման աստիճանի փոփոխության սահմաններում

0-ից X A ստանում ենք

Ստացված տվյալներից պարզ է դառնում, որ RIV-ի համար հավասարումը նույնն է, ինչ RIS – P.

Շարունակական իդեալական խառնիչ ռեակտոր RIS – Ն

Այն սարքավորում է, որի մեջ անընդհատ մատակարարվում են ռեակտիվներ և անընդհատ հեռացվում են ռեակցիայի արտադրանքները, մինչդեռ ռեակտիվները շարունակաբար խառնվում են խառնիչի միջոցով: Նման ռեակտոր մտնող սկզբնական խառնուրդն ակնթարթորեն խառնվում է ռեակտորում արդեն իսկ ռեակտիվ զանգվածի հետ, որտեղ սկզբնական ռեագենտի կոնցենտրացիան ավելի ցածր է, քան մուտքային խառնուրդում։ Բնութագրական հավասարումը հանելու համար ստեղծենք նյութական հաշվեկշռի հավասարում։ Հոսքի հետ մատակարարվող սկզբնական A նյութի մոլերի քանակը, որտեղ V 0-ը ծավալային սնուցման արագությունն է, C A,0-ը՝ հոսքի մեջ A-ի կոնցենտրացիան:

Ռեակտորից հեռացված մոլերի թիվը , որտեղ V-ը ծավալային արագությունն է, CA-ը՝ հոսքի կոնցենտրացիան:

Քիմիական փոխակերպման արդյունքում սպառված A նյութի մոլերի թիվը կազմում է

Որտեղ V p-ը ռեակտորում լցված ծավալն է:

A ռեագենտի կուտակումը հավասար է ռեակցիայի տարածության մեջ դրա քանակի փոփոխությանը dτ ժամանակաշրջանի ընթացքում:

Միավորենք հաշվեկշռի բոլոր մասերը

Ամբողջությամբ խառնված ռեակտորի ընդհանուր նախագծման հավասարումը:

Բացառությամբ անջատման և գործարկման ժամանակաշրջանների, շարունակական ռեակտորը գործում է կայուն վիճակում: Դիզայնի հավասարումը այս դեպքում կրճատվում է ձևի

Եթե ​​ռեակցիան իրականացվում է հեղուկ փուլում, ապա ծավալի փոփոխությունը փոքր է և V 0 = V k = V. Ապա ,

C A,0 – C A = τ ω A,

որտեղ է պայմանական բնակության ժամկետը.

Ռեակտիվները բեռնվում են գործողության սկզբում: Այս դեպքում գործընթացը բաղկացած է երեք փուլից՝ հումքի բեռնում, դրա մշակում (քիմիական փոխակերպում) և պատրաստի արտադրանքի բեռնաթափում։ Այս բոլոր գործողություններն ավարտվելուց հետո դրանք նորից կրկնվում են։ Խմբային ռեակտորում իրականացվող մեկ ցիկլի տևողությունը որոշվում է հավասարմամբ

τ p = τ + τ vsp,

որտեղ τ p-ը ցիկլի ընդհանուր ժամանակն է.

τ – աշխատանքային ժամերը, ծախսվել է քիմիական ռեակցիայի իրականացման վրա;

τ vsp – օժանդակ ժամանակ

Պարբերական իդեալական խառնիչ ռեակտորը, որը հապավում է RIS-P, սարքավորում է խառնիչով, որի մեջ պարբերաբար բեռնվում են ռեակտիվներ: Նման ռեակտորում ստեղծվում է շատ ինտենսիվ խառնում, հետևաբար, ցանկացած պահի, ռեակտիվների կոնցենտրացիան նույնն է ապարատի ամբողջ ծավալով և փոխվում է միայն ժամանակի ընթացքում, քանի որ քիմիական ռեակցիան ընթանում է: Նման խառնումը կարելի է իդեալական համարել, այստեղից էլ՝ ռեակտորի անվանումը։

Իդեալական խառնիչ խմբաքանակի ռեակտոր

Նախնական A ռեագենտի կոնցենտրացիայի փոփոխությունը ժամանակի և ծավալի հետ RIS-ում – P

Այստեղ N A,0-ը սկզբնական A ռեագենտի սկզբնական քանակն է;

X A,0 – ռեագենտ A-ի փոխակերպման սկզբնական աստիճան;

C A,0 – ռեագենտ A-ի նախնական կոնցենտրացիան սկզբնական խառնուրդում:

N A, C A, X A - նույնը գործընթացի վերջում;

τ - ժամանակ;

y – տարածական կոորդինատ (տեղակայման կոորդինատ):

Պարբերական քիմիական գործընթացներն իրենց բնույթով միշտ անշարժ են (այսինքն՝ անկայուն), քանի որ քիմիական ռեակցիայի ժամանակ գործընթացի պարամետրերը փոխվում են ժամանակի ընթացքում (օրինակ՝ նյութերի կոնցենտրացիան), քանի որ ռեակցիայի արտադրանքները կուտակվում են։

Ռեակտորը հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է իմանալ դրա հավասարումը, որը թույլ է տալիս որոշել աշխատանքի ժամանակը, որը պահանջվում է X A փոխակերպման տվյալ աստիճանի հասնելու համար՝ CA,0 նյութի հայտնի սկզբնական կոնցենտրացիայով և գործընթացի հայտնի կինետիկայով, այսինքն. հայտնի արագությունքիմիական ռեակցիա ω A.

Ցանկացած տիպի ռեակտորի համար հավասարման ստացման հիմքը ռեակցիոն խառնուրդի բաղադրիչներից մեկի համար կազմված նյութական հաշվեկշիռն է։

Ընդհանուր դեպքում, երբ բաղադրիչի կոնցենտրացիան հաստատուն չէ ռեակտորի տարբեր կետերում կամ հաստատուն չէ ժամանակի ընթացքում, նյութական հաշվեկշիռը կազմվում է դիֆերենցիալ ձևով՝ ռեակտորի տարրական ծավալի համար։ Այս դեպքում դրանք բխում են կոնվեկտիվ զանգվածի փոխանցման հավասարումից, որի մեջ ներմուծվում է լրացուցիչ ω A տերմին, որը հաշվի է առնում քիմիական ռեակցիայի առաջացումը։

որտեղ CA-ն ռեագենտի կոնցենտրացիան է ռեակցիայի խառնուրդում.

x, y, z – տարածական կոորդինատներ;

D – մոլեկուլային և կոնվեկտիվ դիֆուզիայի գործակից;

ω A – քիմիական ռեակցիայի արագություն:

Ելնելով այն փաստից, որ RIS-P-ում, ինտենսիվ խառնման պատճառով, բոլոր պարամետրերը նույնն են ռեակտորի ողջ ծավալի ցանկացած պահի: Այս դեպքում x, y, z առանցքների երկայնքով կոնցենտրացիայի ցանկացած կարգի ածանցյալը հավասար է 0-ի, ապա

Այսպիսով, հավասարումը կարելի է գրել

Եթե ​​ռեակցիան ընթանում է առանց ծավալի փոփոխության, ապա սկզբնական նյութի ընթացիկ կոնցենտրացիան կարտահայտվի այսպես

С А = С А,0 (1 – Х А)

կամ

,

որտեղ «-» նշանը ցույց է տալիս A նյութի նվազում:

Ինտեգրելով այս արտահայտությունը ժամանակի փոփոխության սահմաններում 0-ից τ և փոխակերպման աստիճանի 0-ից X-ում, մենք ստանում ենք RIS – P հավասարումը:

Քիմիական ռեակտոր

Քիմիական ռեակտորը սարքավորում է, որում իրականացվում են քիմիական տեխնոլոգիական պրոցեսներ՝ համատեղելով քիմիական ռեակցիաները զանգվածի փոխանցման հետ։

Ռեակտորի պահանջները.

1. Ապահովել գործընթացի ամենաբարձր արտադրողականությունը և ինտենսիվությունը

2. Տվեք փոխակերպման առավելագույն աստիճանը գործընթացի առավելագույն ընտրողականությամբ

3. Ունեն էներգիայի ցածր ծախսեր մեկնարկային ռեակտիվների տեղափոխման և խառնման համար

4. Եղեք բավականին պարզ և էժան

5. Առավելագույնս օգտագործեք ջերմությունը էկզոտերմիկ ռեակցիաներև դրսից մատակարարվող ջերմություն

6. Եղեք հուսալի շահագործման մեջ, առավելագույնը մեքենայացված և ապահովեք գործընթացի ավտոմատ կառավարում

Վերոհիշյալ պահանջներից մի քանիսը հաճախ հակասում են միմյանց (քանի որ փոխակերպման աստիճանը մեծանում է, արագությունը նվազում է տեխնոլոգիական գործընթացև կատարում)

Սարքի արդյունավետությունը հաշվարկվում է հետևյալ հավասարման միջոցով.

որտեղ v-ն ապարատի ռեակցիայի ծավալն է

Vк և Vn – ծավալային արագություն, համապատասխանաբար, հաշվարկված վերջնական կամ սկզբնական ծավալի համար
ռեակցիայի խառնուրդ

C n և C u - արտադրանքի կամ սկզբնական նյութի ծավալային կոնցենտրացիան

r n - արտադրանքի խտություն

G - արտադրանքի զանգված

t - գործառնական ժամանակ

a-ն մեկնարկային նյութի ծավալի փոխակերպման գործակիցն է

Այնուհետև ռեակտորի գործառնական արդյունավետությունը հետևյալն է.

Ռեակտորի դասակարգում.

1. Ըստ հիդրոդինամիկական պայմանների

ա) խառնիչ ռեակտոր (հզոր սարքեր՝ մեխանիկական խառնիչով կամ շրջանառության պոմպով խառնելով)

բ) տեղաշարժման ռեակտոր (խողովակային սարքեր՝ ձգված ալիքի տեսքով)

2. Ըստ ջերմափոխանակման պայմանների

ա) ադիաբատիկ ռեակտոր (ջերմափոխանակություն չկա միջավայրը)

բ) իզոթերմային ռեակտոր

գ) միջանկյալ ջերմային ռեժիմով. Քիմիական ռեակցիայի ջերմային ազդեցությունը մասամբ փոխհատուցվում է շրջակա միջավայրի հետ ջերմափոխանակությամբ և մասամբ առաջացնում է ռեակցիայի խառնուրդի ջերմաստիճանի փոփոխություն։

դ) ավտոջերմային ռեակտորներ` ռեակտորներ, որոնցում պահանջվող ջերմաստիճանը պահպանվում է միայն ջերմության միջոցով քիմիական գործընթացառանց օգտագործելու արտաքին աղբյուրներըէներգիա

3. Ըստ ռեակցիայի խառնուրդի փուլային բաղադրության

3.1. Միատարր գործընթացների համար

ա) ռեակտոր գազաֆազային ռեակցիաների համար

բ) ռեակտոր հեղուկ փուլային ռեակցիաների համար

3.2. Տարասեռ գործընթացների իրականացման համար

ա) գազահեղուկ լուծույթներ

բ) գազային գործընթացների ռեակտորներ. ամուր

գ) ռեակտորներ հեղուկ-պինդ գործընթացների համար

3.3. Տարասեռ կատալիտիկ գործընթացների համար

4. Կատալիտիկ գործընթացների կազմակերպման մասին

ա) պարբերական

բ) շարունակաբար՝ գործող

գ) կիսախմբաքանակ (1 բաղադրիչ ներմուծվում է անընդհատ, իսկ մյուսը պարբերաբար, կամ սկզբնական ռեակտիվների մուտքագրումը մշտական ​​է, իսկ ապրանքի առաքումը պարբերական գործընթաց է.

5. Ժամանակի ընթացքում գործընթացի պարամետրերի փոփոխությունների բնույթով

ա) ստացիոնար

բ) ոչ ստացիոնար

6. Ըստ դիզայնի բնութագրերի

ա) հզորություն

բ) սյունաձև

գ) ջերմափոխանակիչի տեսակը

դ) ռեակցիայի վառարանի տեսակը

Իդեալական ռեակտորների մոդելներ

Խցանման հոսքի ռեակտոր

Բոլոր մասնիկները շարժվում են նույն ուղղությամբ՝ առանց տարրական ծավալի առջևի և հետևի մասնիկների հետ խառնվելու

Ցանկացած ծավալային տարրի կեցության ժամանակը հավասար է արմատի միջին քառակուսի ժամանակին

որտեղ H – բարձրություն

w - ֆիկտիվ հաշվարկված լրիվ
խաչաձեւ հատվածի հոսքի արագությունը

Բնութագրական հավասարման ածանցում

Եկեք գրենք այս ռեակցիայի նյութական հաշվեկշիռը

G մուտքային = G նվազում + G xp (1)

G in = V c × C A 0 × (1-x A);

G նվազում = V c × C A 0 ×;

G xp = w A × dV

V c × C A 0 × (1-x A) = V c × C A 0 × + w A × dV

w A × dV = V c × C A 0 × dx A

(2)

Հավասարումը 2-ը բնութագրական հավասարում է խցանման ռեակտորի համար և թույլ է տալիս որոշել միջին պահպանման ժամանակը t, եթե պրոցեսի կինետիկան (քիմիական ռեակցիայի արագությունը) և ապարատի (ռեակտորի) չափերը հայտնի են տվյալ ռեագենտի սպառման և աստիճանի դեպքում: դարձի

Ես 1-ին կարգի արձագանքի համար

n = 1 պայմանից

n=0

Perfect Mix Reactor

I Continuous Ideal Mixing Reactor (RIS ND)

Նյութական հավասարակշռություն

G pr = G dec + G xp

G pr = C A0 × V c;

Գուբ = C A0 × V c × (1-x A)

G xp = w A × V c v

C A0 × V c = C A0 × V c × (1-x A) + w A × V c

V c × C A0 × w A × v