На головну

У проточних РЕАКТОРАХ

  1. Теплоперенос В ХІМІЧНИХ РЕАКТОРАХ

Важливою характеристикою структури потоку в проточних реакторах є функція розподілу часу перебування. Знаючи функцію розподілу часу перебування, можна оцінити ступінь відхилення реального реактора від ідеальних моделей, визначити параметри моделей реакторів з неідеальної структурою потоку, зокрема, осередковою і дифузійної, а також вирішити ряд інших практичних завдань.

Експериментально функція розподілу часу перебування може бути знайдена шляхом дослідження так званих кривих відгуку. Суть цього методу полягає в наступному. На вході в реактор створюється деяке обурення. Таким обуренням є введення в основний потік речовини (індикатора). До індикатору (трасер) ставляться такі вимоги:

- Індикатор по якій-небудь властивості (фарбування, електропровідності, радіоактивності і т.д.) повинен відрізнятися від реакційної суміші;

- Індикатор не повинен взаємодіяти з реакційною сумішшю і обладнанням;

- Індикатор повинен швидко визначатися.

Обурення на вхід (вхідний сигнал) може бути ступінчастим (до моменту часу ?0 = 0 індикатор не запроваджували в потік, а з моменту ?0 його вводять в постійній кількості), імпульсним (миттєве введення порції індикатора) або періодичним (наприклад, мати синусоїдальний характер). Для одержання кривої відгуку на вхідний сигнал в різні моменти часу вимірюють концентрацію або кількість індикатора в потоці, що виходить з реактора (малюнки 12.1, 12.2, 12.3).

а - на вході в реактор; б - на виході з РИВ; в - на виході з

реального реактора при наявності поздовжнього перемішування

Малюнок 12.1 - Криві відгуку при ступінчастому

введенні індикатора


а - на вході в реактор; б - на виході з РИВ; в - на виході з

реального реактора при наявності поздовжнього перемішування

Малюнок 12.2 - Криві відгуку при імпульсному введенні

а - при ступінчастому введенні індикатора;

б - при імпульсному введенні індикатора

Малюнок 12.3 - Криві відгуку в РІС-Н

 Для осередковою і однопараметричній моделі побудовані залежність F (r) і C (?) від безрозмірного часу (малюнки 12.4, 12.5, 12.6).

           
   
 
 
 Малюнок 12.4 - Діфференціальниефункціі розподілу временіпребиванія для осередковою моделі
 
 Малюнок 12.5 - Інтегральниефункціі розподілу временіпребиванія для осередковою моделі
 


 1 - Pе/ = 0,1; 2 - Pе/ = 1; 3 Pе/ = 10; 4 - Pе/ = 17,8; 5 Pе/ = ?:

Малюнок 12.6 - Диференціальні функції розподілу

часу перебування для дифузійної моделі при різних

значеннях критерію Pе/

 З порівняння малюнків видно, що функція розподілу для осередковою моделі при N = 1 практично збігається з кривою розподілу для дифузійної моделі при Pe'0, а при великих значеннях N - з кривими, для яких Pe'>> 1. Цей результат цілком природний, так як і дифузійна, і осередкова моделі є лише різними наближеннями одного і того ж процесу.

Таким чином, якщо експериментально знайдена крива відгуку для реактора з реальним гідродинамічним режимом, то, зіставивши її з розрахунковими кривими, можна визначити параметр моделі.




Попередня   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   Наступна

вплив тиску | Гетерогенність ПРОЦЕСИ. гетерогенність | Рушійна сила процесу | Гетерогенність ПРОЦЕСИ В СИСТЕМАХ | Реактори ідеального змішування | Хімічні реактори з ідеальною структурою потоку в ізотермічному режимі. Рівняння матеріального балансу для елементарного об'єму проточного хімічного реактора | Реактор ідеального змішування (РІС) | Реактор ідеального змішування періодичної дії | Реактор ідеального змішування безперервної дії | КАСКАД РЕАКТОРІВ ідеального змішування |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати