Реактор идеального смешения непрерывный

 

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 концентрация исходного реагента значительно ниже, чем концентрация исходного реагента в поступающей смеси.

Изменение параметров процесса в РИС-Н:

а – концентрация реагента СА; б – степень превращения ХА;

в – скорость реакции rА

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 пребывания 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.

 

КАСКАД РЕАКТОРОВ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ

Изменение концентрации реагента А в каскаде реакторов идеального смешения

В каждом реакторе концентрация исходного реагента в объеме постоянна и равна концентрации его на выходе из реактора.

 

Изменение концентрации исходного вещества в нем происходит так же, как и в РИС-Н, т.е. скачком, при входе реакционной смеси в реактор. Однако рабочая концентрация СА в каскаде поддерживается выше, чем в единичном реакторе смешения, и при увеличении числа реакторов приближается к значению концентрации в РИВ.

 

Расчет каскада реакторов заключается в определении числа ступеней (числа реакторов) т, необходимых для достижения заданной степени превращения ХА.

В полунепрерывных реакторах одна из вспомогательных операций – загрузка реагентов или выгрузка продуктов реакции – осуществляется периодически, а вторая – непрерывно.

 

Примерами такого реактора может служить:

v доменная печь, в которую непрерывно загружают твердую шихту, а готовый продукт (чугун) выпускают периодически;

v в печи разложения СаСО3 с получением СаО и СО2, наоборот, шихта (уголь и СаСО3) загружаются периодически, а продукты реакции (СаО и СО2) выводятся непрерывно;

v в газогенераторах уголь (шихта) загружается периодически, а продукт реакции – генераторный газ – выводится непрерывно.