Режим - полное смешение
Cтраница 4
Сравнение с-кривых, рассчитанных на основании диффузионной модели при различной интенсивности перемешивания в проточном реакторе смешения, с экспериментальными данными показало, что на выбранной модели пенного аппарата осуществляется режим смешения потока, близкий к режиму полного смешения. [46]
Описанные здесь особенности непрерывного процесса полного смешения более или менее ощутимы в зависимости от порядка реакции и степени превращения сырья. Влияние порядка реакции определяется чувствительностью реакций различных порядков к изменениям концентрации сырья. Чем меньше порядок реакции, тем незначительнее она замедляется при снижении концентрации и, следовательно, тем меньше отрицательное влияние на нее режима полного смешения. [47]
Описанные здесь особенности непрерывного процесса полного смешения будут больше или меньше ощутимы в зависимости от порядка реакции и степени превращения сырья. Влияние порядка реакции определяется чувствительностью реакций различных порядков к изменениям концентрации сырья. Чем ниже порядок реакции, тем меньше она замедляется при снижении концентрации и, следовательно, тем меньше будет отрицательное влияние на нее режима полного смешения. [48]
Количественно снижение движущей силы процесса в аппаратах полного смешения зависит от порядка реакции и степени превращения сырья. Влияние порядка реакции опеределяется чувствительностью реакций различного порядка и изменением концентрации сырья ( см. стр. Чем ниже порядок реакции, тем меньше она замедляется при снижении концентрации и, следовательно, тем меньше будет отрицательное влияние на нее режима полного смешения. [49]
В предыдущих параграфах рассматривалось взаимодействие жидкости и бактерий в биореакторах, но во всех аэробных системах следует, кроме того, учитывать наличие газовой фазы - либо воздуха, либо воздуха, обогащенного кислородом. Понятно, что в реакторах с барботажем среднее время пребывания газовой фазы существенно меньше, чем время пребывания фазы жидкость - микроорганизмы. Следовательно, в зависимости от конфигурации биореактора, типа перемешивания и вводимой в реактор мощности газовая фаза может находиться как в режиме идеального вытеснения, так и в режиме полного смешения. Степень перемешивания газовой фазы зависит от движущей силы массопереноса в системе газ - жидкость и имеет большое значение для конверсии субстратов. [50]
Типичная зависимость х и с от D для одностадийного работающего в режиме полного смешения проточного биореактора непрерывного действия или хемостата показана рис. 3.4. Из рисунка видно, что величины х и с остаются практически постоянными в широком интервале скоростей разбавления. Однако, когда D приближается к цт, то происходит крутое падение значения х с одновременным резким возрастанием с. Точка, в которой х О и с CQ, является критической скоростью разбавления, равной максимуму удельной скорости роста; после нее начинается полное вымывание биомассы в системе, работающей в режиме полного смешения. [51]
Режим полного смешения ( перемешивания) представляет собой противоположный режиму идеального вытеснения предельный случай поведения потока в аппарате. При этом считается, что сразу же после входа в аппарат все элементы потока хаотически перемещаются по всему объему аппарата с очень большой ( в пределе - с бесконечной) скоростью. Следовательно, любая порция только что вошедшего в аппарат потока имеет равную с другими частями потока вероятность покинуть аппарат. Ближе всего к режиму полного смешения оказываются режимы работы аппаратов с интенсивно работающими перемешивающими устройствами ( рис. 1.56) или аппараты с псевдоожиженным слоем дисперсного материала, когда речь идет о времени пребывания отдельных порций ( или даже отдельных частиц) потока дисперсного материала в объеме псевдоожиженного слоя. [52]
Если тепло отводится из реакционного пространства со скоростью большей, чем скорость выделения тепла, процесс всегда устойчив. Когда тепло отводится с меньшей скоростью, реакционное пространство разогревается, скорость реакции ( вследствие сильной зависимости от температуры) быстро увеличивается, а вместе с ней повышается и скорость выделения тепла. Это приводит к еще большему увеличению температуры, возрастающей скачком до максимальной величины. В аппаратах, работающих периодически и в режиме полного смешения, скачок температуры происходит во времени, в аппаратах идеального вытеснения - во времени и вдоль пути движения реакционной массы. [53]
Процесс очистки сточных вод активным илом часто включает несколько стадий ( см. главу 1), следовательно, необходимо рассмотреть рост биомассы и потребление лимитирующего субстрата в многостадийной системе как при наличии, так и в отсутствие промежуточной подачи сырья. Очевидно, что простейшим вариантом такой системы будут два соединенных между собой биореактора полного смешения. Следует отметить, что в такой системе величина входящего потока и концентрация лимитирующего субстрата на каждой стадии необязательно одинаковы. Для двухстадийной системы, в которой каждая стадия находится в режиме полного смешения, и при наличии промежуточной подачи сырья, анализ стадии 1 аналогичен анализу одностадийной системы, рассмотренному выше. [54]
 |
Технологическая схема получения концентрата сульфонов из нефтяного сырья. [55] |
Реактор 6 изготовлен из стали с внутренним эмалированным покрытием и состоит из трех окислительных секций, которые снабжены рубашками для подогрева. Между секциями вмонтированы перфорированные ситчатые тарелки. Одновременно в реактор подают воздух для перевода реагентов в пенно-эмульсионное состояние. Вспененная реакционная масса по мере подачи исходного сырья переходит из нижней секции последовательно в среднюю и верхнюю через беспровальные ситчатые тарелки, что обеспечивает работу реактора в режиме полного вытеснения, а окислительных секций - в режиме полного смешения за счет интенсивной турбулизашш смеси. Реакционную смесь из реактора 6 сливают в отстойник-разделитель 10 через холодильник 9, где ее охлаждают до 40 С. Водную фазу нейтрализуют и выводят с установки. В качестве сырья используют сульфоксиды высокой чистоты, поэтому сульфоны не нуждаются в дополнительной очистке и их направляют в парк готовой продукции. [56]
Пенные аппараты являются наиболее интенсивными аппаратами абсорбционной техники. Конструктивно пенный аппарат представляет собой полую камеру, разделенную одной или несколькими перфорированными полками, через отверстия которых проходит газ с такой скоростью, при которой жидкость, находящаяся на полке, взвешивается в потоке газа, так как силы трения газа о жидкость уравновешивают массу последней. В результате образуется взвешенный слой подвижной пены в виде быстро движущихся пленок, струй и капель жидкости, быстро перемешивающихся с пузырьками и струями газа. При этом образуется большая поверхность соприкосновения газа с жидкостью, которая быстро обновляется вследствие турбулизации газо-жидкостного слоя. Режим работы этого типа аппаратов близок к режиму полного смешения. [57]
Реакционную массу отводят через боковой штуцер. Поскольку верхний виток змеевика располагают несколько ниже уровня жидкости, часть реакционной массы не выходит через боковой патрубок после одного цикла, а засасывается на рецикл во внутренний змеевик. Доля реакционной массы, пошедшей на рециркуляцию, и кратность рециркуляции при заданной производительности системы зависят от насосной производительности мешалки, которая пропорциональна скорости ее вращения. Таким образом, при малой скорости вращения мешалки кратность рециркуляции мала и реактор работает в режиме, промежуточном между полным вытеснением и полным перемешиванием. При большой скорости вращения мешалки реактор работает в режиме полного смешения. При необходимости в реакторах описываемого типа устанавливают не один, а несколько змеевиков разных диаметров, расположенных концентрически один в другом. [58]
 |
Аппарат для полимеризации в эмульсии. [59] |
В настоящее время наибольшее распространение в производстве шин и других резиновых изделий получили полиизопреновый и бутадиенстирольный каучуки. Совместная полимеризация осуществляется в водной среде при температуре от 5 до 50 С в батарее последовательно соединенных между собой полимеризаторов. Приготовленная заранее смесь дивинила со стиролом смешивается с водой и эмульгатором ( например, канифольное мыло) в аппарате предварительного эмульгирования. Готовая эмульсия вместе с раствором инициатора и регулятора непрерывно закачивается в первый по ходу полимеризатор. Мешалка может давать от 50 до 1450 об / мин. Процесс осуществляется в режиме полного смешения и при непрерывном перетекании всей смеси с добавкой регулятора через всю батарею полимеризаторов с такой скоростью, что за время протекания полимер из уется примерно 58 - 60 % смеси углеводородов. [60]
Страницы: 1 2 3 4