Определение объема реактора идеального вытеснения

Известно, что расчетные уравнения для определения времени пребывания жидкости в реакторе РИС – П и реакторе РИВ одинаковы, но РИВ работает непрерывно в течение суток, следовательно, средняя производительность в нем будет больше на величину вспомогательного времени.

С учетом сказанного средняя производительность в РИВ:

V_ср = C_РK * M_R * X¹

Где: С_РК – концентрация этилового спирта в конце процесса, кмоль/м³;

M_R – молекулярный вес этилового спирта в кг/кмоль;

Х¹ – количество переработанных партий, равное количеству объемов, переработанных в течение суток:

Х = 24 / τ_{РИС – П};

Объем реактора:

V_r = 100 / V_ср, м³;

Расчет объема реактора идеального смешения (РИС – Н).

Учитывая, что концентрация и скорость реакции в таком реакторе принимает мгновенно конечные значения и остаются в течение всего процесса постоянными, а мольная скорость – образования этилового спирта равна скорости превращения щелочи (значение ее в конце процесса приведено в таблице 3, приняв, что r_ВК = r_RK), найдем мольную скорость образования этилового спирта при переработке 1 м³ реакционной смеси по уравнению:

r_R = M_R * r_RK, кг/м³с

Полную производительность реактора РИС – Н можно найти по уравнению: П_{РИС – П} = r_R * V_r кг/м³с.

где: М_R – молекулярный вес этилового спирта;

r_r – скорость образования этилового спирта, кг/м³с;

V_r – объем реактора. При этом примем, что объем реактора РИС – П равен объему реактора РИС – П.

Оформление работы:

1. Схема установки и описание ее работы.

2. Экспериментальная часть (табличный и графический материал, расчеты).

3. Выводы по работе.

Контрольные вопросы:

1. Напишите уравнение материального баланса реактора в общем виде.

2. Уравнение реактора идеального вытеснения.

3. Как влияет структура потока на селективность и выход целевого продукта?

4. Чем вызвано отклонение от идеальной модели в реальном реакторе вытеснения?

5. Как подобрать тип реактора, обеспечивающего максимальную селективность для параллельной реакции по продукту (целевому)?

6. Время пребывания жидкости в реакторе вытеснения и смешения.

7. Индикаторы. Способы их ввода. Требования к индикаторам.

8. Уравнение реактора РИС – Н.

9. Изменение основных параметров (концентрации, степени превращения и скорости химической реакции) в пространстве и времени в реакторах РИВ, РИС – П, РИС – Н.