Реакторы идеального вытеснения

Реактор идеального вытеснения (РИВ) представляет собой трубчатый реактор с большим отношением длины трубки L к ее диаметру d (L/d>20), в который подаются исходные реагенты, превращающиеся по мере перемещения их по длине реактора в продукты реакции.

элемент объема реакционной массы dVr движется по длине реактора, не смешиваясь с предыдущими и последующими. каждый элементами объема, и ведет себя как поршень в цилиндре, вытесняя все, что находится перед ним.

хар. уравнение РИВ

Уравнение для необратимой реакции n- го порядка принимает вид:

Изменение объема реакционной смеси учитывают с помощью коэффициента относительного изменения объема

где ε_А - коэффициент относительного изменения объема реак­ционной смеси при изменении Х _А от 0 до I.

Vx =0, Vx = I - объемы реакционной смеси при Х = 0 и Х = I.

23. Адиабатический реактор идеального вытеснения (А-РИВ)

Адиабатический реактор идеального вытеснения (А-РИВ) представляет трубчатый реактор, снабженный тепловой изоляцией (рис.3.2)

Рис 3.2.

Адиабатический реактор идеального вытеснения (А-РИВ)

Значения тепловых потоков, входящих в уравнение (3.22) для элементарного объема реактора можно определить из общего дифференциального уравнения (3.9) с учетом ряда упрощений, соответственно гидродинамической обстановке а тепловому режиму в дан­ном реакторе.

В реакторе идеального вытеснения конвективный перенос тепла (так же, как вещества) происходить только в направлении основного перемещения потока реагентов, т.е. по длине реактора (или по оси X), а по осям y и z градиенты параметров равны нулю и можно записать

; ;

Изменением температуры в реакторе за счет теплопроводности обычно пренебрегают, тогда

С учетом вышесказанного уравнение теплового баланса (3.9) запишется в виде простого дифференциального уравнения

(3.23)

Подставив в уравнение (3.23) значение (-r_A) из уравнения (2.5),

получим

(3.24)

Для реактора вытеснения зависимость между d и d можно выразить соотношением

d = W d ( 2.25)

Подставив это значение в уравнение (3.34), получаем выражение

(3.25)

Если обе части уравнения разделить на величину С , получим уравнение теплового баланса, составленное на I моль исходного реагента А.

(3.26)

или

(3.27)