Химическая технология как наука. Создание целесообразных способов производства необходимых человеку продуктов, страница 14

         (2)

                   (3)

- характеристическое уравнение для РИС-Н     (4)

 - выражение для скорости по кинетической теории       (5)

подставим урав (5) в урав (4)

         (6)

подставим в уравнение (3)

          (7), при ↑T→; при ↑Т→.

..

Если совместить 2 графика на одном, то, в зависимости от параметров, положение прямой и кривой может быть различенным:

1) Соответствует низкой α  не представляет практического интереса.

т.А -точка теплового равновесия.

2) Соответствует высокой α   представляет практический интерес.

     т.А -точка теплового равновесия.

При ↓Т от  до >после снятия возмущения процесс вернется в исходное состояние (реакц.смесь нагревается).

При ↑Т от  до <после снятия возмущения процесс вернется в исходное состояние (реакц.смесь охлаждается).

3) Не представляет практический интерес.

т.А, В, С - точки теплового равновесия.

т.А - низкая α.

т.В - высокая α, но малый запас устойчивости.

т.С - неустойчивый режим.

Рассмотрим т.С:

При ↓Т от  до < после снятия возмущения процесс не вернется в исходное состояние, а перейдет в т.А.

При ↑Т от  до >после снятия возмущения процесс не вернется в исходное состояние, а перейдет в т.В.

Чтобы перевести режим в оптимальный, изменяют параметры технологического процесса:

- ↑ время пребывания реагентов в реакторе.

- ↑ температуру реакционной смеси на входе в реактор ().

- ↑ .

36. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

При изменении начальных параметров процесса соответственно изменяются значения параметров в реакторе и на выходе из него. Существуют такие условия, при которых режим работы реактора становится чувствительным к незначительным изменениям исходных параметров.

Параметрическая чувствительность - это величина, характеризующая изменение значение какого-либо конечного параметра  при изменении какого-либо начального параметра .

К  можно отнести:                                                                                      К  можно отнести:                                                                       

- температура среды.                                                             - температура на выходе.  

- давление на входе аппарата.                                              - давление на выходе аппарата.                                                                                  

- начальная концентрация сырья.                                       - концентрация продуктов.                                                        

- объемная скорость сырья на входе.                                   -

ПЧ учитывается при разработке и оформлении химических процессов.

37. УСТРОЙСТВО РЕАКТОРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГОМОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

Гомогенные процессы проводят в резервуарах, кубах или автоклавах, в которых реакционную смесь перемешивают каким-либо способом. Гомогенные периодические процессы проводят в РИС-П, для непрерывных используют реакторы РИВ или РИС-Н.

Наиболее распространенным непрерывным реактором является охлаждающий трубчатый реактор вытеснения. Он представляет собой видоизмененный вариант РИВ: змеевик, охлаждаемый снаружи. Большая поверхность труб обеспечивает интенсивный отвод тепла в тех случаях, когда тепловой эффект реакции очень велик.

Применяют каскад реакторов смешения, который отличается от К-РИС тем, что один из реагентов добавляется в аппарат постепенно.

38. УСТРОЙСТВО РЕАКТОРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

При создании реакторов для проведения гетерогенных процессов, нужно учитывать несколько факторов, усложняющих конструкцию реактора:

- компоненты находятся в различных фазах, поэтому протекающие в них процессы связаны с переносом вещества через поверхность соприкосновения фаз.  Т.е. конструкция реактора должна обеспечивать большую поверхность соприкосновения фаз.

- каждая фаза может иметь свой режим движения реагентов.