58 беттің беті Қазақстан республикасының

жүктеу 4,17 Mb.

бет	15/27
Дата	22.05.2018
өлшемі	4,17 Mb.
	#16095

1 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 ... 27

3) ал, беріліп және a=d=n жағдайда

(4), мұнда С_ө – реакция өнімнің концентрациясы; - А затының бастапқы концентрациясы; С_А – А затының кезекті концентрациясы; х_А – А затының айналдыру дәрежесі; k_ы – ығыстыру ережесінде жүретін реакцияның жылдамдық тұрақтысы; n – реакцияның реті, көбінесе молекулалықпен дәл келмейді.

2. Мұндай реакторларда (3 сурет) тап осы уақыт аралығында аппаратқа түскен реагенттің бөлшектері қатты араластырудың нәтижесінде басқа бөлшектермен қатар аппараттан бірінші болып шығарылуы мүмкін. Толық араластыру реакторында көлемнің кез келген элементі реактордың ішіндегімен лезде араласады, себебі, аппараттың биіктігі және қимасы бойынша айналмалы қозғалу жылдамдығы реактордағы сызықтық араластыру жылдамдығына қарағанда өте үлкен. Бұл жағдайда диффузияның нәтижелік коэффициенті D_э = ∞ және Pe_g = ωH/D_э (2) теңдеуге сәйкес Re→0.


Рис.3 Толық араластыру реакторы – пропеллерлі араластырғышы бар араластырушы	Рис. 4 Толық араластыру реакторындағы концентрацияның (а), айналдыру дәрежесінің (б), айналдыру жылдамдығының (в) өзгеруі

Толық араластыру реакторындағы бөлек бөлшектің ақиқат болу уақыты 0-ден ∞-ке дейін тербелуі мүмкін (4 сурет), ал орташа болу уақыты τ_орт (1) теңдеуі бойынша анықталады. Концентрациялық және температуралық өрістердің (идеалды араластырудың нәтижесінде) бірден тез туралануының әсерінен реакторды математикалық суреттеу үшін дифференциалдық теңдеулердің қажеті болмай қалады.

Ал толық араластыру реакторының моделі, негізгі өнімнің бастапқы концентрациясы С_б=0 болғанда, келесі байланыспен жазылуы мүмкін: (8).

Бұл толық араластыру реакторының сипаттамалы теңдеуін көрсетеді. Жүйенің көлемінің өзгеруін ескергенде сипаттамалы теңдеу (сурет) келесі түрде бейнеленеді: (9), мұнда β (6) теңдеуінде көрсетілген мәнге ие.

Егер толық араластыру ағынды реакторларында қайтымды реакция жүретін болса, онда: (10).

Заттардың толық араластырылуы арқылы жүргізілетін процестің жылдамдығын былай көрсетуге болады: (11), мұнда υ – реакциялық көлем; - процестің қозғаушы күші.

3. Оларды өнімнің қажетті жалпы шығымын қамтамасыз ету үшін қолданады, өйткені жеке араластыру реакторында жоғары айналдыру дәрежесінде процестің қозғаушы күші нөлге ұмтылады және оның жылдамдығы өте төмен болады. Айналдыру дәрежесі төмендеу толық араластыру реакторларының каскадінің, әрбір сатысында (сурет 5) реакциялық қоспаның құрамы бір аппараттан екіншіге көшкенде өзгереді, ал әрбір реакторда концентрациялық және температуралық өрістер градиентсіз болады. Каскадті реакторлардың есептеулері оның әрбір сатысында болатын барлық өзгерістерді ескерумен жүргізіледі.


Рис.5 Араластыру реакторының тізбегі: а – принципті үлгі, б – негізгі бастапқы заттың концентрациясының тізбектің сатылары бойынша (1) және орташа (2) өзгеруі	Рис. 6 Айналдыру дәрежесіне каскадтағы реакторлар санының N әсері

реакторлар саны (12).

N<4 кезінде араластыру реакторларының каскадында процестің қозғаушы күшінің өзгеруі идеалды ығыстыру ережесіне жақындайды. N реактордан (N>4 болғанда) тұратын каскад үшін процестің жылдамдығы мына теңдеумен анықталады: (13), мұнда - реакциялық көлемдердің қосындысы, - бүкіл каскад бойынша орташа қозғаушы күш, ол орташа логарифмдік болып есептеледі.

Каскадта реакторлар саны көбейген кезде бірдей айналдыру дәрежесін қамтамасыз етуге қажет реакциялық көлем төмендеуі қажет (сурет6).

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Идеалды ығыстыру реакторы.

2. Толық араластыру реакторы

3. Толық араластыру реакторларының каскады

Ұсынылған әдебиеттер:

Общая химическая технология: в 2-х ч.,/под ред. И.П. Мухленова. М:1984.
Кутепов А.М. и др. Общая химическая технология. М:1990.
Основы химической технологии/под ред. И.П. Мухленова М:1991.
Вольфкович С.И. Общая химическая технология. М: 1959
Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.

жүктеу 4,17 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 ... 27