Температурный режим реакторов

Температура существенно влияет на результат хим-го процесса. При расчете и выборе моделей реакторов необходимо учитывать влияние теплового эффекта или энтальпии р-ии. В зависимости от температурного режима выделяют 3 основных типов реакторов:

-адиабатический

-изотермический

-политермический

Адиабатическим наз-ся реактор, работающий без подвода или отвода тепла в окружающую среду через стенки реактора и все тепло выделяемое или поглощаемое в ходе р-ии накапливается реакционной смесью.

Изотермическим наз-ся реактор, в котором протекают процессы при постоянной температуре и разность температур равна 0 во всем объеме реактора и это условие достигается одним из следующих способов:

1)интенсивное перемешивание реагентов при незначительном тепловом эффекте.

2)благодаря подводу или отводу тепла

3)засчет регулирования температуры сырья, поступающего в р-ционную смесь.

Политермический реактор характеризуется частичным отводом тепла р-ии или подводом тепла извне в соответствии с заданной программой изменения температуры по высоте реактора.

При изучении и количественной оценке процессов в реакторе для вывода расчетных формул температурного режима используют тепловые балансы, основанные на законе сохранения энергии.

Адиабатический реактор примен-ся для проведения гомогенных р-ий, для расчета контактных аппаратов с фильтрующим слоем кат-ра и для расчета камерных реакторов.

Модель изотермического реактора примен-ся для расчета низко-концентрированных реакторов и реакторов, где экзо- и эндотермические эффекты уравновешиваются.

При моделировании к полностью изотермическим реакторам относят жидкостные реакторы с пневматическими перемешивающими устр-вами. Изотермические р-ии наблюдаются на полках пенного и барботажного аппарата небольших размеров и в нектороых контактных аппаратах с неподвижным слоем кат-ра.

Политермический режим наблюдается в реакторах, в которых тепловой эффект лишь частично будет компенсироваться засчет тепловых эффектов различных побочных р-ий и физических процессов.

Сложный политермический режим наблюдается в насадочных башнях для сорбционных и десорбционных процессов, т.к. процессы адсорбции сопровождаются теплообменом между газом и ж-ью.