ХІ.8. Реакції в газовому потоці

У виробничих умовах доцільно проводити хімічні процеси не в замкнутих реакторах, що містять певну кількість реагентів, а в потоці, коли вихідні речовини безперервно поступають у реактор, а продукти реакцій виводяться з нього. Зазвичай, реактор має форму труби, в один кінець якої вводяться вихідні реагенти, а з іншого - виводяться продукти реакції.

Нехай у циліндричний реактор об’ємом V = S·l, де S - площа поперечного перерізу, l - довжина реактора, в який поступає газопарова суміш вихідної речовини зі швидкістю υ (м³/с). Лінійна швидкість потоку в реакторі (м/с) рівна відношенню швидкості подачі (υ) до перетину реактора (s). Виходячи з вищесказаного, вводять поняття об’ємної швидкості. Об’ємною швидкістю (с ^-1) називають об’єм газопарової реакційної суміші (при Т і р у реакційній зоні), що проходить в одиницю часу в одиницю об’єму реактора. Величина, обернена до об’ємної швидкості 1/η = τ є часом проходження газу через реактор. Цей час називається часом контактування і відіграє роль фізичного часу протікання реакції. Вимірюючи ступінь перетворення х(%) в залежності від часу контактування τ, можна побудувати кінетичну криву, тобто залежність х = f(τ).

Кінетика реакції в потоці, в принципі, підкоряється тим же законам, що і в стаціонарних умовах (в замкнутому об’ємі), але час реакції замінюється на час контактування.

Окрім цього, вводиться поправка на зміну об’єму газової суміші при зміні числа молей у ході реакції, так як в статичних умовах , а в потоці .

Поиск по сайту: