-массовый расход на убыль

- объем реактора

[м3]=[(м3/c)∙(c)]

- уравнение материального баланса для реактора, работающего в режиме идеального вытеснения.

- время пребывания реакционной смеси в реакторе для получения заданной степени превращения x. Из этого уравнения можно рассчитать объем реактора.

Тепловой баланс

Hfp Hch

Hfr Hт/o

-теплота физического прихода, где Cp-теплоемкость.

[кДж/с]=[(м3/c)∙(кДж/м3/град)∙(град)]

- теплота физического расхода.

[кДж/с]=[(м3/c)∙(кДж/м3/град)∙(град)]

- теплота химической реакции.

[кДж/c]=[(кмоль/м3∙c)∙(кДж/кмоль)∙(м3)]

-теплота теплообменника,

[кДж/c]=[(кДж/м2∙град∙с)∙(м2/м3)∙(град)∙(м3)]

Где К-коэффициент теплопередачи, определяющийся по следующей формуле

,

Где d-толщина стенки;

α1, α2 - коэффициент теплоотдачи с наружной и внутренней поверхностях соответственно;

λ – коэффициент теплопроводности

Приход:

Расход:

По закону сохранения энергии:

-

уравнение политермы, в котором учитывается часть теплоты химической реакции, идущей на изменение температур в химической реакции, и часть, уходящая на теплоту, которую уводит теплообменник.

В адиабатическом режиме теплообменник отсутствует:

- уравнение адиабаты.

- адиабатический коэффициент.

Физический смысл адиабатического коэффициента: на столько градусов изменится температура реакционной смеси, если степень превращения будет равна 1, то есть, если ключевой реагент прореагировал полностью.

2.2 Модель реактора полного смешения

Реакторы смешения – это емкостные аппараты с перемешиванием механической мешалкой или циркуляционным насосом. Реактор полного смешения характеризуется тем, что любой элемент объема реагирующей смеси мгновенно перемешивается со всей средой, содержащейся в реакторе, так как скорость циркуляционных движений по сечению и оси аппарата во много раз больше, чем линейная скорость по оси. [2]

Материальный баланс

GAFP

GAFR GAch

Приход:

-массовый расход ключевого реагента, пришедшего в реактор.

[кг/c]=[(м3/c)·(м3/кмоль)·(кг/кмоль)]

Расход:

-массовый расход ключевого реагента, ушедшего из реактора.

- массовый расход ключевого реагента в химической реакции.

[кг/c]=[(кмоль/м3·c)·(м3)·(кг/кмоль)]

По закону сохранения материи:

-уравнение материального баланса для реактора полного смешения.

Тепловой баланс

Hfp Hch

Hfr Hт/о

Приход:

-теплота физического прихода, где Cp-теплоемкость

[кДж/с]=[(м3/c)·(кДж/м3/град)·град)]

теплота химической реакции.

[кДж/c]=[(кмоль/м3·c)·(кДж/кмоль)·(м3)]

Расход:

теплота физического расхода

[кДж/с]=[(м3/c)·(кДж/м3/град)·(град)]

-теплота теплообменника, где К-коэффициент теплопередачи

[кДж/c]=[(кДж/м2·c·град)·(м2)·(град)]

По закону сохранения энергии:

-уравнение политермы.

-уравнение адиабаты, то есть теплообмен с окружающей среды отсутствует.

-уравнение изотермы.[1]

3. Программы расчета и результаты

Выбор реактора