(3.2)

где Сд - концентрация компонента А в смеси; т - условное время пребывания в зоне реакции.

Условное время пребывания в зоне реакции

T = Vp/Fo. (3.3)

Здесь используется объем смеси при нормальных условиях, потому условное время реакции не совпадает со средним временем пребывания, которое определяется уравнением, подобным (3.3), но объем потока берется при рабочих условиях.

В табл. 3.1 сведены расчетные уравнения для реактора непрерывного действия, работающего в режиме идеального смещения при проведении в нем простых обратимых и необратимых, а также сложных хи-

Таблица 3.1. Расчетные уравнения

для реактора идеального смешения непрерывного действия

Реакция

Кинетическая модель г(С)

Расчетные уравнения

\ + ki

; а=-

l + ki

,-Сао-Сл

A+B->R

т = -

ао а

(Сво С'до + Сд)

т = -

*Сао(1-а)(Ь-а)

кС-к'С^

(Cro = 0)

X = -

к-{к + к')х^ кх

1 + (к + к')х

Таблица 3.1 (окончание)

Реакция

Кинетическая модель г(С)

Расчетные уравнения

С ко - С А

(1 + *,t)(1 + V)

(1+к^т+к2т) 1

А- R A->S

(к^ + к,)С^

А

+*2)Сд :i+<:2)(1-a) Cap

l + {ki+k2)X

(ki+k2)x

1 + (к^+к2)Х

Cs =

\ + [k,+k2)x

мических реакций (различные виды зависимостей И^(С)), когда массовая плотность смеси остается постоянной.

При других кинетических зависимостях решение уравнения (3.2) возможно графически или с использованием ЭВМ.

Реактор идеального вытеснения (РИВ). Реакционная смесь движется в режиме идеального вытеснения, если скорости всех элементов смеси в произвольном сечении реактора равны между собой (поршневой режим), т е. отсутствует осевое перемешивание, а радиальное перемешивание считается идеальным.

Уравнение материального баланса для модели идеального вытеснения имеет вид

=W ПрИУр = 0 A=AO

Если объемный расход реакционной смеси Vq - величина постоянная, тогда уравнение (3.3) можно преобразовать в следующее выражение:

(3.4)

прит = 0 Сд = Сдо.

(3.5)

Дифференциальное уравнение (3.4) с начальным условием (3.5) для некоторых видов простых химических реакций имеет аналитическое решение. В табл. 3.2 приведены решения уравнения (3.4) как расчетные формулы для реактора, работающего в режиме идеального вытес-

Таблица 3.2. Расчетные уравнения для реактора идеального вытеснения

Реакция

Кинетическая модель r{Q

Расчетные уравнения

1 , Сдо 1, т = -1п- = -In-

Са= txp{-ki); Хд = 1 - ехр(-/л;)

(ПФ\)

-А ~ -АО

к(п-1)

k{n-i)

(1-Хд)- -1)

A+B-R

т = -

(Сво/Сдд Сдо * Cgo)

*(Сво ~ Сдо) СццСд

т = -

b-x.

kC{b-\) Ь(1-Хд)

A<=>R

kC-kfC

(CroO)

Ca =

k, +k

1-е