Зависимость статической характеристики от концентрации С0исходного реагента.

Рис.1.2.

• При больших значениях С0 (С01)  -  статическая характеристика неоднозначна даже при низких температурах.
• Единственность стационарного состояния возможна только при высоких значениях q0 .
• Область отрицательных значений q0 практического смысла не имеет, поэтому показана пунктиром.
• Уменьшение входных концентраций (С02 и С03) вызывает смещение неоднозначности статической характеристики в область более высоких температур.

Определение стационарных состояний

по диаграмме «выделения – отвода тепла».

Рис.2.1.

• 1, 2, 3  -  кривые отвода тепла Q при изменении температуры в реакторе q c различными значениями коэффициента теплопередачи a: a1 = a3  и  a2 < a1,3.
• 4  -  кривая выделения тепла
  
  .

• Система 1-4:

-         одно стационарное состояние в (·)А;

-         очень низкая температура в реакторе q1 ;

-         низкая скорость реакции.

• Система 3-4:

-         одно стационарное состояние в (·)Е;

-         практически полное превращение реагента;

-         очень высокая температура q5 , которая может быть вне рабочей зоны реактора.

• Система 2-4:

-         три стационарных состояния в (·)В, С, D;

-         (·)В  - очень низкая температура в реакторе q2; низкая скорость реакции; стационарное состояние устойчивое;

-         (·)D  - практически полное превращение реагента; но очень высокая температура q4 , которая может быть вне рабочей зоны реактора; стационарное состояние устойчивое;

-         (·)С  - температура в рабочей зоне реактора q3; но стационарное состояние - неустойчивое.

Зависимость характеристики выделения тепла

от времени пребывания реакционной массы в реакторе.

Рис.2.2.

• 1, 2, 3  -  характеристики выделения тепла при Тср1 > Тср2 > Тср3 .
• 4  -  характеристика отвода тепла.
• Среднее время пребывания определяется по соотношению: 
  
  , где Vрм и Qрм  -  объем и объемный расход реакционной массы.

• При увеличении времени пребывания характеристика выделения тепла смещается влево.

• Система 1-4:

-         одно устойчивое стационарное состояние в (·)Е;

-         практически полное превращение реагента;

-         но очень высокая температура, которая может быть вне рабочей зоны реактора;

• Система 3-4.

-         одно устойчивое стационарное состояние в (·)А;

-         очень низкая температура в реакторе;

-         низкая скорость реакции.

• Система 2-4.

-         три стационарных состояния в (·)В , D и С;

-         (·)В  - очень низкая температура в реакторе; низкая скорость реакции, стационарное состояние устойчивое;

-         (·)D  - практически полное превращение реагента; но очень высокая температура, которая может быть вне рабочей зоны реактора; стационарное состояние устойчивое;

-         (·)С  - температура в рабочей зоне реактора; но стационарное состояние - неустойчивое.

Оценка устойчивости стационарных состояний

по диаграмме «выделения – отвода тепла».

 



Qр = f(q)  -  характеристика выделения тепла реакции;

 Qт = f(q)  -  характеристика отвода тепла.

Рис.2.3.

Устойчивость реактора в стационарном состоянии В:

• при
  
  ;
• при
  
  ;
• стационарное состояние в (·)В  -  устойчивое.

Устойчивость реактора в стационарном состоянии D:

• при
  
  ;
• при
  
  ;
• стационарное состояние в (·)D  -  устойчивое.

Устойчивость реактора в стационарном состоянии C:

• при
  
  переход в(·)D;
• при
  
  переход в (·)В;

стационарное состояние в (·)С  -  неустойчивое.




Содержание раздела

---

---