87091

19. Omówić różnice pomiędzy reaktorem rurowym a reaktorem przepływowym z idealnym wymieszaniem

Jeżeli proces jest ustalony w czasie a procesem nie pomijalnym jest konwekcja (reaktor przepływowy) to równanie przyjmuje postać:

r—div(cu) = 0

Reaktory te dzielą się na dwie grupy:

reaktory rurowe - w których stężenie jest funkcją miejsca w reaktorze a w idealnym przypadku strumień reagentów przepływa przez niego bez mieszania osiowego, natomiast z idealnym wymieszaniem promieniowym

zbiornikowe z Idealnym mieszaniem - w których stężenie zmienia się skokowo w miejscu zasilania.

Div(Cu) to konwekcja a r to reakcja

W idealnym reaktorze rurowym dyfuzja poosiowa nie występuje, więc czas przebywania każdej z cząstek jest równy średniemu czasowi przebywania. Cała masa przemieszcza się przez reaktor przepływem tłokowym. W rzeczywistości występują odstępstwa od idealnego modelu.

Reaktor zbiornikowy z idealnym mieszaniem

Wprowadzone substraty zostają tuż przy wlocie całkowicie, jednorodnie wymieszane. Początkowe stężenie substratu c₀tuz przy wylocie osiąga wartość c_k która jest stężeniem strumienia opuszczającego reaktor.

Porównując przebieg stężeń w reaktorze zbiornikowym z mieszadłem i w reaktorze rurowym oraz zależną od tych stężeń szybkość reakcji, można stwierdzić iż: średnia szybkość reakcji w reaktorze zbiornikowym z mieszadłem jest stała w czasie i w miejscu, ale mniejsza od średniej szybkości reakcji w reaktorze rurowym .

Objętość reaktora zbiornikowego z mieszadłem niezbędna do osiągnięcia zadanego stopnia przemiany będzie większa niż reaktora rurowego l!!l!

Reaktory zbiornikowe z mieszadłem można łączyć szeregowo w kaskadę