I. Реактор идеального смешения (РИС)
РИС-Н{непрерывный) = РПС-Н(полного смешения непрерывный)
В такой реактор непрерывно поступает в потоке реагент и непрерывно выводится в потоке продукт вместе с непревратившейся частью реагента. В реакторе протекает непрерывная химическая реакция.+
Вновь поступающие частицы вещества мгновенно смешиваются с находящимися внутри, равномерно распределяясь в объеме ректора. Перемешивающие устройства работают очень интенсивно. Скорость подачи сырья и отвод из реактора реакционной массы одинаковы. В результате в каждой точке реактора мгновенно выравниваются параметры:концентрация СА , степень превращения XА, температура Т'и др.:
Рис.1 –Графики зависимостей:
а) СА=f (τ или V ) б) w= f (τ или V) в)ХА= f (τ или V)
В объеме реактора параметры постоянны, но меняются скачкообразно при входе в пространство реактора.
- скорость процесса к единице объема
Пусть в реакторе протекает простая необратимая реакция:
реагент продукт
А → R .
Материальный баланс процесса: Gприх = Gрасх = Gуб + Gх.р.
(приход) (убыль) (прореагировало) где СА0 , СА - соответственно начальная и текущая концентрации 
;
υ- объемный расход 
V- объем реактора (м3).
Поскольку 
., выразим
.
Время пребывания реагента в РИС и РПС
.
Рассчитать можно только τср, так как τ может колебаться от 0 до ∞.
Раскроем скобки:
отсюда
←Характеристическое уравнение РИС-Н.
Или, т.к.
Уравнение позволяет (если известна кинетика процесса) рассчитать время, необходимое для достижения требуемой степени превращения.
Для реакции п -го порядка :
,
отсюда 
,
где п - порядок реакции.
При n = 0 : 
При n = 1 : 
- зависит только от степени превращения ХА и не зависит от начальной концентрации 
При n = 2 : 
По модели РИС рассчитывают:
1) реакторы с мешалками при не очень большой вязкости η среды и не очень большом объеме υ реактора;
2) проточно-циркуляционные аппараты - при большой кратности циркуляции;
3) реакторы с "кипящим слоем'1.
Дата добавления: 2016-06-02; просмотров: 2667;