Kimyoviy reaktorlar. Ularning klassifikatsiyasi. Kimyoviy reaktorlar rejimi

Kimyoviy reaktorlar. Ularning klassifikatsiyasi. Kimyoviy reaktorlar rejimi Reja: Kimyoviy reaktorlarning turlari. Reaktorlarga qo'yiladigan talablar. Reaktorlarni modellashtirish. Reaktorlarni tanlash va ularni selektivligi. Reaktorlarni ishlash rejimi. Adiabatik reaktorlarning harorat rejimi va issiqlik balansi. Texnologik jarayonlarni amalga oshirishda ishlatiladigan eng asosiy texnologik jihoz va texnologik sxemaning asosiy elementlaridan biri kimyoviy reaktordir. Kimyoviy reaktor-kimyoviy reaksiya bilan birgalikda modda almashinuv jarayoni (diffuziya) boradigan apparatdir. Kimyoviy reaktor sifatida «gaz-qattiq modda» «suyuqlik-qattiq modda» sistemalarida ishlatiladigan pech, kozon, gidrator, kolonnalar ishlatiladi. Kimyoviy reaksiyada ishtirok etadigan «suyuqlik-suyuqlik» yoki «gaz-suyuqlik» moddalarni aralashtirish usullariga ko'ra: mexanik, pnevmatik, oqimli aralashtirgichli reaktorlar mavjud. Xemosorbtsiya jarayonlari (gaz-suyuqlik) olib boriladigan reaktorlar absorber yoki desorberlar deyiladi. Kimyoviy reaktorgacha bo'lgan barcha jihoz va uskunalar xom ashyoni tayyorlash uchun xizmat kilsa, reaktordan keyin ishlatiladiganlari mahsulotni ajratish uchun xizmat qiladi. Texnologik jarayonning umumiy ish unumi reaktorning kanchalik to'g'ri tanlanganligiga bog'liq. Reaktorlarga qo'yiladigan talablar: 1. Eng yuqori unumdorlik va ishlash jadalligi (intensivligi). Reaktorning kaerida (kaysi kismida) reaksion aralashma sarfi ulchanishiga ko'ra intensivlik turli formulalar yordamida hisoblanadi: - agar reaksion aralashmaning sarflanishi (Vsk) va undagi mahsulotning reaktordan chikadigan kontsentratsiyasi (Cpk) ulchansa, u holda intensivlik Bu yerda: Vsk - aralashma sarfi,m3soat; Spk - reaktordan chiqishdagi mahsulot kontsentratsiyasi, kgm3; V - reaksion xajm, m3; Vk - oxirgi xajmiy tezlik, soat -1; Agar Spk - xajmiy kismlarda hisoblansa: J = Vk Spk p p - mahsulot zichligi, kgm3 aA + vV dD + eYe reaksiyasidagi asosiy dastlabki moddalarning (masalan A ning) kontsentratsiyasi orqali ifodalansa: Spk=Si bo'lgani uchun J=VkSi bo'ladi. Si - o'lchamsiz kattalik bo'lgani uchun J = Vk Cn x - n - asosiy mahsulot «mol»lar sonining asosiy dastlabki modda «mol»lari soniga nisbati. Masalan: aA + vV dD + eYe reaksiya uchun D va A asosiy moddalar bo'lib, =da bo'ladi. 2. mahsulot chiqishining yuqoriligi va jarayonning selektivligi. Bu talablar teaperatura, bosim, maxsulortning dastlabki modda kontsentratsiyalarining optimal parametrlari va katalizator bilan ta'minlanadi. 3. Reaktor orqali materiallarning utishi uchun minimal energiya sarfi va ekzotermik reaksiyalarning energiyasidan unumli foydalanish. 4. boshqarishning engilligi, ishlashdagi xafsizlik va ish rejimi barqarorligi. Buning uchun reaktor konstruksiyasining ratsional bo'lishi, oson avtomatlashtiriladigan bo'lishi zarur. 5. Reaktor barpo etish juda oson va ta'mirlash uchun kam xarajat sarflanishi kerak. Odatda bu talablarga tulik mos keluvchi mukammal reaktor tayyorlab yoki undagi jarayonni tulik amalga oshirib bulmaydi. Bunday xollarda eng ratsional reaktorlar tanlanadi. Reaktorlarni loyxalashda: boradigan reaksiyani kinetik ma'lumotlari; reaktor unumdorligi to'g'risidagi ma'lumot kerak; Reaktor sxemasini tuzishda bulardan tashqari: reaktor davriy yoki uzluksiz ishlashi; reaktor modeli; issiqlik berilishi yoki olinishi to'g'risidagi ma'lumotlar aniklanishi lozim. Xar bir reaktor ...