Раздел 2 Теория химического реактора Химический реактор

Раздел 2 Теория химического реактора

Химический реактор – это основной аппарат технологической схемы, в котором осуществляется химическая реакция и сопутствующие ей физические процессы Основные требования к промышленным реакторам: - высокая производительность - высокая селективность - низкие энергетические затраты - надежность регулирования и установки технологического режима - простота обслуживания - безопасность работы - низкая стоимость Показатели эффективности работы химического реактора: - производительность - интенсивность (средняя скорость, удельная производительность) - пропускная способность - коэффициент полезного действия

Классификация химических реакторов По организационной структуре процесса (по способу подвода сырья и отвода продуктов): - реакторы периодического действия - реакторы непрерывного действия (проточные) - реакторы полупериодического действия цикла = хим. р. + вспомог. операций = V реактора / об. По гидродинамическому режиму: По фазовому составу реакционной смеси: - реакторы смешения - реакторы вытеснения - реакторы для гомогенных процессов - реакторы для гетерогенно-каталитических процессов По тепловому режиму: По конструктивным характеристикам: - адиабатические реакторы - изотермические реакторы - политропические реакторы - печи - колонны - трубчатые аппараты - емкостные аппараты и др.

Материальный баланс реактора А→С m. A приход = m. A расход= m. A хим. р. + m. A сток + m. A накопл. следовательно, m. A приход = m. A хим. р. + m. A сток + m. A накопл. m. A приход - m. A сток = m. A хим. р. + m. A накопл. Обозначим m. A приход - m. A сток = m. A конвект. , тогда m. A накопл. = m. A конвект. - m. A хим. р. dy dx dz где СА – концентрация реагента А в реакционной смеси x, y, z – пространственные координаты Wx, Wy, Wz – составляющие скорости потока D – коэффициент диффузии r. A – скорость химической реакции