Слайд 2Химические реакторы принято классифицировать по следующим признакам:
1) организация работы (периодические, непрерывные, полунепрерывные
![Химические реакторы принято классифицировать по следующим признакам: 1) организация работы (периодические, непрерывные,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1151428/slide-1.jpg)
процессы)
2) гидродинамическая структура потока (идеальное смешение или вытеснение, промежуточная модель)
3) тепловой режим (изотермические, адиабатические, политропные)
4) фазовое состояние смеси (жидкостные, газожидкостные, твердофазные)
Слайд 3Периодический процесс характеризуется последовательным, раздельным по времени протеканием стадий:
загрузки сырья
ввода реактора
![Периодический процесс характеризуется последовательным, раздельным по времени протеканием стадий: загрузки сырья ввода](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1151428/slide-2.jpg)
на заданный режим
проведения химического процесса
вывода реактора из рабочего режима
выгрузки прореагировавшей смеси.
Для периодического процесса в любой точке смеси характерно изменение параметров (например, концентрации) во времени. Такие процессы называют нестационарными.
Слайд 4Периодические процессы предпочтительно использовать в следующих ситуациях:
– малотоннажные производства, то есть
![Периодические процессы предпочтительно использовать в следующих ситуациях: – малотоннажные производства, то есть](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1151428/slide-3.jpg)
там, где для получения глубокой степени превращения необходимо относительно большое время, а объемы производства невелики
– частая смена ассортимента продукции;
– малая скорость протекания реакции (присуще органическим реакциям);
– проведение лабораторных и научно-исследовательских работ.
Слайд 5Периодические реакторы предпочтительны в микробиологической промышленности:
процесс культивирования микроорганизмов довольно длителен -
![Периодические реакторы предпочтительны в микробиологической промышленности: процесс культивирования микроорганизмов довольно длителен -](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1151428/slide-4.jpg)
48– 72 ч.
Интенсивное перемешивание не допускает локальных зон перегрева, которые губительны для микроорганизмов.
В периодическом реакторе меньше опасность отравления микроорганизмов случайными примесями, которые с большей вероятностью попадают в аппарат при непрерывной подаче реагентов.
Слайд 6Недостатки
- необходимость времени на вспомогательные операции загрузки и выгрузки (полное
![Недостатки - необходимость времени на вспомогательные операции загрузки и выгрузки (полное время](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1151428/slide-5.jpg)
время одного цикла работы периодического реактора складывается из основного времени химической реакции и вспомогательного времени)
наличие вспомогательных операций приводит к снижению производительности химического реактора
большие затраты ручного труда
сложность решения задач автоматизации.
Слайд 7Окончательное решение о целесообразности применения периодического процесса можно вынести лишь на основании
![Окончательное решение о целесообразности применения периодического процесса можно вынести лишь на основании](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1151428/slide-6.jpg)
экономической оценки.
Как правило, при проведении такого сравнения оказывается, что периодические процессы выгодны при относительно невысокой производственной мощности в тех случаях, когда получают дорогостоящие продукты.
Слайд 9В периодический реактор реагенты вводят до начала реакции, а все продукты выводят
![В периодический реактор реагенты вводят до начала реакции, а все продукты выводят](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1151428/slide-8.jpg)
из него только после окончания процесса; в ходе реакции никаких веществ в реактор не вводят и из него не выводят,
поэтому:
Тогда основное уравнение
мольного баланса примет вид:
Слайд 11Рассмотрим реакцию изомеризации вещества А в периодическом реакторе смешения:
При протекании реакции число
![Рассмотрим реакцию изомеризации вещества А в периодическом реакторе смешения: При протекании реакции](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1151428/slide-10.jpg)
молей А уменьшается, а число молей В растет:
Слайд 13Уравнение (2) - это интегральная форма уравнения мольного баланса для периодического реактора
![Уравнение (2) - это интегральная форма уравнения мольного баланса для периодического реактора](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1151428/slide-12.jpg)
смешения.
Уравнение позволяет определить время пребывания реакционной смеси в реакторе.
Если время меньше необходимого, будет мал выход продукта.
Если время пребывания слишком велико, могут пойти нежелательные побочные реакции.