Проточные реакторы непрерывного действия. (Лекция 5)

Непрерывно-проточные реакторы
почти всегда работают в стационарном режиме.
Рассмотрим три типа таких реакторов:
реактор с идеальным перемешиванием,
реактор идеального вытеснения с поршневым потоком,
реактор с уплотненным слоем.

Проточный реактор идеального смешения
используется для жидкофазных реакций,
обычно работает в стационарном режиме,
принимается как реактор с идеальным перемешиванием.
Следовательно, температура, концентрация или скорость реакции внутри аппарата не зависят от времени или местоположения.

Это означает, что в любой точке внутри реактора параметры будут одинаковы.
В системе, где перемешивание неидеально, чтобы получить значимые результаты, надо использовать другие моделирующие техники, такие как распределение времени пребывания.

Реактор идеального вытеснения
Реактор идеального вытеснения nредставляет собой длинный канал, через который реакционная смесь движется в nоршневом режиме.
Каждый элемент потока движется через него как твердый поршень, вытесняя nредыдущие элементы nотока и не перемешиваясь ни с nредыдущими, ни со следующими за ним элементами.
В таком реакторе скорость реакции изменяется аксиально.

Идеальное вытеснение возможно nри выnолнении следующих доnущений:
1) отсутствует nеремешивание в направлении оси nотока;
2) в каждом отдельно взятом сечении, nерпендикулярном оси nотока, параметры nроцесса (концентрации, темnературы и т. д.) nолностью выравнены.

Возьмем элементарный объем ∆V, достаточно малый, чтобы исключить изменение скорости реакции внутри этого объема:

После интегрирования от V=0 до V=V1
и от FA= FA0 до FA= FA1