Расчет в произвольной системе реакторов идеального смешения и идеального вытеснения
Реакторы идеального смешения периодического действия РИСП и РИВ относятся к интегральным реакторам, а РИС-Н к дифференциальным. В интегральных идет непрерывное изменение параметров по длине реактора или по времени. В дифференциальных реакторах происходит скачкообразное изменение параметров по объему реактора, а параметры по времени остаются постоянными. Последовательное соединение РИВ используется для повышения интенсивности процесса и повышения производительности. Эти расчеты можно использовать для расчета размеров реакторов. Параллельное соединение РИВ используют для увеличения мощности производства. Важным условием параллельной схемы является одинаковый состав реакционной массы в потоках. Задание: Определить производительность по продукту реакции при заданной схеме соединения реакторов РИС-Н, РИВ. Установить какая из схем соединений является наиболее эффективной. Дано: Таблица 21.Исходные данные
8.3.1. Рассмотрим параллельную схему соединения РИС-Н и РИВ
Материальный баланс для РИС-Н имеет вид: Это уравнение по реагенту А запишется в виде: Текущая концентрация реагента В с учетом стехиометрии равна: СВ=СВ,0 – 2(СА,0 – СА,1) Т.к. СА,1=СА => Выразим из полученного уравнения G0,1 через реагент А: Т.к. время пребывания реагента А в РИС-Н равно: Время пребывания в РИВ рассчитываем по уравнению: После интегрирования данного уравнения получаем: Выразим отсюда G0,2: G1=G0,1+G0,2 (1)
Подставим это значение в уравнение (1) и выразим СА:
Отсюда СА=1,550000000001 или 1,55 Производительность по веществу С.
8.3.2. Рассмотрим последовательное соединение РИС-Н и РИВ
Запишем уравнение материального баланса для РИС-Н: Так как СВ=СВ,0 – 2(СА,0 – СА,1) где СА,1 – концентрация на выходе из первого реактора. Время пребывания в РИС-Н равно Найдем из этого выражения СА,1 СА,1=1,567 Время пребывания в РИВ рассчитываем по уравнению: Проинтегрировав получим: где СВ,1=СВ,0 – 2(СА,0 – СА,1)= 0,034 Отсюда находим СА,2= 1,5500000000001 или 1,55 СВ,1=СВ,0 – 2(СА,0 – СА,1)= 0,034
Производительность:
Вывод: при анализе различных схем соединения реакторов видно что максимальная производительность при заданных условиях получается при параллельном соединении РИВ и РИС-Н.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|