Главная > Разное > Газожидкостные реакторы
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Энергетический баланс реактора непрерывного действия.

Барботажные реакторы непрерывного действия (за исключением змеевиковых) можно рассматривать как аппараты идеального смешения по жидкой фазе с неизменными во всем объеме концентрациями веществ и температурой системы. При этом условии энергетический баланс реактора, показанного на рис. 12, но с протоком жидкости в количестве , будет представлен уравнением

Здесь разность энтальпий жидкости на выходе и входе в реактор.

Если реактор стоит в каскаде и в него поступает газ из предыдущего аппарата, то энтальпию газа нужно рассчитывать по уравнению (11.26).

Расчет величины по уравнению (11.28) упрощается стационарностью энергетического баланса в реакторах непрерывного действия. Для аппаратов группы РБ и РМ скорость реакции неизменна и определяется конечной концентрацией реагирующих веществ. Это положение допустимо также и при тепловом расчете реакторов группы РП. Хотя по жидкой фазе они близки к аппаратам идеального вытеснения, но в силу малого времени пребывания в них жидкости и протекания реакции преимущественно в диффузионной области скорость химического превращения в этих аппаратах можно считать неизменной во времени.

Задача теплового расчета реакторов типов РБК, РМС и РМЦ обычно сводится к определению необходимой поверхности теплообмена обеспечивающей сохранение энергетического баланса в соответствии с условием

В реакторах типов РБГ и РБЗ, а также группы РП величина получается как конструктивный параметр при расчете

размеров аппарата из условий кинетики реакции. В этом случае тепловой расчет сводится к нахождению по уравнению (11.29) среднего температурного напора и средней температуры теплоносителя.

Общие принципы расчета коэффициентов теплоотдачи между газожидкостной смесью и теплообменной поверхностью, необходимых для определения величины в уравнении (11.29), изложены ниже.

Иногда в химической технологии встречаются процессы, при которых отвод реакционной теплоты через теплообменные поверхности затруднен вследствие отложения на них продуктов реакции, имеющих большое термическое сопротивление. В этом случае рациональнее отводить теплоту экзотермических реакций за счет испарения части жидкости при подаче в аппарат избыточного количества газа Такой прием, широко распространенный, например, при полимеризации этилена в барботажных реакторах, видоизменяет уравнение баланса (11.28), из которого исключается параметр

При отводе теплоты реакции за счет испарения части жидкости отпадает необходимость расчета коэффициента теплоотдачи между газом и жидкостью. Вследствие большой его величины, а также развитой поверхности контакта фаз предельное насыщение газа жидкостью достигается на небольшом расстоянии от барботера, и поэтому количество отводимой теплоты будет зависеть только от расхода газа определяемого по уравнению (11.28).

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление