Вопрос 52

. Реактор идеального смешения непрерывный

Реактор идеального смешения непрерывный (РИС-Н) представляет собой аппарат с мешалкой, в который не- прерывно подаются реагенты, и также непрерывно выводятся из него продукты реакции. В РИС-Н наблюдается резкое изменение концентрации исходного реагента при входе в реактор в результате мгновенного смешения поступающей смеси с реакционной массой, уже находящейся в реакторе, где кон- центрация исходного реагента значительно ниже, чем концентрация исходного реагента в поступающей смеси Точка, соответствующая входу реагентов в реактор, нанесена на ось абсцисс правее начала координат, что дает более наглядное представление об изменении концентрации исходного вещества при входе реакционной смеси в реактор

Благодаря тому, что в РИС-Н реакционная смесь мгновенно перемешивается, во всем объеме реактора одинакова концентрация исходного реагента, и она тем ниже, чем больше время пребы- вания реагентов в реакторе. По этой же причине по всему объему реактора одинакова и степень превращения и скорость реакции. Таким образом, для РИС-Н характерным является отсутствие градиента параметров как во времени, так и в объеме реактора, поэтому уравнение материального баланса составляют сразу для реактора в целом. При этом градиенты параметров в дифференциальной форме заменяются разностью значений парамет- ров на входе в реактор и на выходе из него.

(РИС- Н)

Для получения большого количества продуктов одинакового качества используют РИС-Н. По определению РИС-Н, работающего в стационарных условиях, в уравнении материального баланса (8.3) будет отсутствовать диффузионный перенос и накопление вещества в реакторе.

Уравнение материального баланса РИС-Н, работающего в стационарном режиме:

где uz – проекция скорости на ось z.

Представим это уравнение в конечно-разностной форме:

где А – площадь «живого» сечения реактора;

– среднее время пребывания реагентов в проточном реакторе.