4,224 matches
-
cu relația: vf = ( 0,75 ÷ 0,9 ) vînec (3.92) Viteza de înec se poate calcula cu ecuația: . Pentru reactoarele cu talere perforate viteza maximă în reactor se obține înmulțind valoarea obținută din figura 3.21 cu 1,35. Pentru reactoarele cu talere viteza de lucru reprezintă 80 ÷ 90 % din viteza maximă. 3.2.2.2. Determinarea înălțimii reactorului Pentru a determina înălțimea reactorului trebuie să se combine ecuația vitezei de reacție cu ecuația bilanțului de materiale. Ecuația de bilanț servește
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
Pentru reactoarele cu talere perforate viteza maximă în reactor se obține înmulțind valoarea obținută din figura 3.21 cu 1,35. Pentru reactoarele cu talere viteza de lucru reprezintă 80 ÷ 90 % din viteza maximă. 3.2.2.2. Determinarea înălțimii reactorului Pentru a determina înălțimea reactorului trebuie să se combine ecuația vitezei de reacție cu ecuația bilanțului de materiale. Ecuația de bilanț servește pentru a corela concentrațiile variabile ale reactanților în interiorul reactorului. Pentru calculul înălțimii folosim următoarele notații: G - debitul molar
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
viteza maximă în reactor se obține înmulțind valoarea obținută din figura 3.21 cu 1,35. Pentru reactoarele cu talere viteza de lucru reprezintă 80 ÷ 90 % din viteza maximă. 3.2.2.2. Determinarea înălțimii reactorului Pentru a determina înălțimea reactorului trebuie să se combine ecuația vitezei de reacție cu ecuația bilanțului de materiale. Ecuația de bilanț servește pentru a corela concentrațiile variabile ale reactanților în interiorul reactorului. Pentru calculul înălțimii folosim următoarele notații: G - debitul molar specific de inert din faza
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
din viteza maximă. 3.2.2.2. Determinarea înălțimii reactorului Pentru a determina înălțimea reactorului trebuie să se combine ecuația vitezei de reacție cu ecuația bilanțului de materiale. Ecuația de bilanț servește pentru a corela concentrațiile variabile ale reactanților în interiorul reactorului. Pentru calculul înălțimii folosim următoarele notații: G - debitul molar specific de inert din faza gazoasă, kmol/ m2·h L - debitul molar specific de inert din faza lichidă, kmol/ m2·h G - debitul molar specific al fazei gazoase, kmol/ m2·h
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
moli de inert din faza lichidă; pA - presiunea parțială a componentului A; pU - presiunea parțială a inertului; P - presiunea totală din sistem; CT concentrația totală din faza lichidă; A. Transferul de masă este determinant de proces a. Reacții instantanee Înălțimea reactorului se obține din egalarea ecuației vitezei de reacție cu ecuația bilanțului de materiale scrisă pentru un element diferențial de volum de înălțime dh, figura 3.22: dhar-dxL-dy ABA G (3.96) în care: (3.99) kAg - coeficientul individual de transfer
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
o reacție instantanee ireversibilă de ordinul doi, dintre un reactant A în fază gazoasă și un reactant B în fază lichidă de forma: produse lg BA (3.100) Separând variabilele din ecuația (3.96) și integrând se obține pentru înălțimea reactorului tip coloană ecuația:(3.102) Reactoare pentru reactii fluid - fluid 128 Integralele din ecuațiile (3.101) și (3.102) pot fi rezolvate analitic și grafic. Pentru rezolvarea analitică a integralelor trebuie stabilit locul de desfășurare a reacției chimice, funcție de valorile
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
doi, dintre un reactant A în fază gazoasă și un reactant B în fază lichidă de forma: produse lg BA (3.100) Separând variabilele din ecuația (3.96) și integrând se obține pentru înălțimea reactorului tip coloană ecuația:(3.102) Reactoare pentru reactii fluid - fluid 128 Integralele din ecuațiile (3.101) și (3.102) pot fi rezolvate analitic și grafic. Pentru rezolvarea analitică a integralelor trebuie stabilit locul de desfășurare a reacției chimice, funcție de valorile concentrației reactantului B la cele două
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
fluid - fluid 128 Integralele din ecuațiile (3.101) și (3.102) pot fi rezolvate analitic și grafic. Pentru rezolvarea analitică a integralelor trebuie stabilit locul de desfășurare a reacției chimice, funcție de valorile concentrației reactantului B la cele două extremități ale reactorului. Pot să apară trei situații: 1. CB1 ≥ CB1 critic și CB2 ≥ CB2 critic, figura 3.23 a, - în acest caz reacția chimică are loc la interfață pe toată înălțimea reactorului, iar ecuația vitezei de reacție este dată de ecuația (3
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
funcție de valorile concentrației reactantului B la cele două extremități ale reactorului. Pot să apară trei situații: 1. CB1 ≥ CB1 critic și CB2 ≥ CB2 critic, figura 3.23 a, - în acest caz reacția chimică are loc la interfață pe toată înălțimea reactorului, iar ecuația vitezei de reacție este dată de ecuația (3.98). Prin integrarea ecuației (3.102) rezultă: (3.103) 2. CB1 < CB1 critic și CB2 < CB2 critic, figura 3.23 b, - în acest caz reacția chimică are loc în filmul
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
reacția chimică are loc în filmul de lichid pe o suprafață, iar în ecuația de proiectare se folosește, pentru viteza de reacție, ecuația (3.97). Prin integrarea ecuației (3.102) se obține: (3.104) (3.105) în care: h1 - înălțimea reactorului pe care reacția chimică are loc la interfață, m h2 - înălțimea reactorului pe care reacția chimică are loc în interiorul filmului de lichid pe o suprafață, m G Pm TC L - raportul dintre debitele de alimentare cu lichid și gaz; pAx
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
în ecuația de proiectare se folosește, pentru viteza de reacție, ecuația (3.97). Prin integrarea ecuației (3.102) se obține: (3.104) (3.105) în care: h1 - înălțimea reactorului pe care reacția chimică are loc la interfață, m h2 - înălțimea reactorului pe care reacția chimică are loc în interiorul filmului de lichid pe o suprafață, m G Pm TC L - raportul dintre debitele de alimentare cu lichid și gaz; pAx, CBx - concentrațiile reactantului A și B pentru care reacția chimică se deplasează
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
proces Atunci când reacția chimică este determinantă de proces viteza de reacție se exprimă funcție de unitatea de volum de fluid, iar suprafața specifică a interfeței este înlocuită cu fracția de volum a fazei în care are loc reacția. Pentru calculul înălțimii reactorului se egalează ecuația bilanțului de materiale cu ecuația vitezei de reacție: dhfr-dxL-dy ABA G (3.106) în care: f- fracția de volum a fazei lichide în care are loc reacția, m3/ m3 Separând variabilele din ecuația (3.106) și integrând
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
a fazei lichide în care are loc reacția, m3/ m3 Separând variabilele din ecuația (3.106) și integrând se obține:(3.107) Ecuația (3.107) poate lua o varietate de forme atunci când se aplică la situații fizice specifice. Pentru un reactor tip coloană cu pulverizare în care reactantul B este prezent în picăturile de lichid, iar reactantul A este prezent în curentul ascendent de gaz, ecuația vitezei de reacție pentru o reacție chimică dată de ecuația (3.100), va fi:(3
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
reactantul A este prezent în curentul ascendent de gaz, ecuația vitezei de reacție pentru o reacție chimică dată de ecuația (3.100), va fi:(3.108) Atunci când concentrația reactantului A din faza gazoasă poate fi considerată aproximativ constantă pe înălțimea reactorului, ecuația (3.107) poate fi integrată ușor folosind ecuația vitezei de reacție (3.108). Final se obține: (3.109) Ca o aplicație a cazului când reacția chimică este determinantă de proces, se poate considera clorurarea benzenului în fază lichidă cu
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
de masă prin filmul de lichid, kl, se calculează din ecuația criterială: nScCSh mRe (3.111) în care: C, m, n - constante ce depind de tipul și caracteristicile umpluturii și sunt date în tabelul 3.26 (3.113) în care: Reactoare pentru reactii fluid - fluid 132 ql - debitul masic specific de lichid, kg/ m2.s dech.= 1/σ - diametrul echivalent, m. b. Coloane cu talere Coeficientul individual de transfer de masă kg se calculează cu ecuația: (3.114) în care: - criteriul
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
kl, se folosește ecuația: (3.115) în care: Γ - simplex geometric Coeficienții individuali de transfer de masă calculați cu ecuația (3.114) și (3.115) sunt raportați la suprafața efectivă a talerului. 3.2.2.4. Transferul de căldură în reactoarele tip coloană În reactoarele tip coloană pentru reacții eterogene gaz-lichid transferul de căldură se poate realiza prin două metode: x transferul de căldură prin pereții reactorului sau cu ajutorul unor schimbătoare de căldură imersate în zona de reacție; x preluarea căldurii
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
3.115) în care: Γ - simplex geometric Coeficienții individuali de transfer de masă calculați cu ecuația (3.114) și (3.115) sunt raportați la suprafața efectivă a talerului. 3.2.2.4. Transferul de căldură în reactoarele tip coloană În reactoarele tip coloană pentru reacții eterogene gaz-lichid transferul de căldură se poate realiza prin două metode: x transferul de căldură prin pereții reactorului sau cu ajutorul unor schimbătoare de căldură imersate în zona de reacție; x preluarea căldurii, în cazul reacțiilor exoterme
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
raportați la suprafața efectivă a talerului. 3.2.2.4. Transferul de căldură în reactoarele tip coloană În reactoarele tip coloană pentru reacții eterogene gaz-lichid transferul de căldură se poate realiza prin două metode: x transferul de căldură prin pereții reactorului sau cu ajutorul unor schimbătoare de căldură imersate în zona de reacție; x preluarea căldurii, în cazul reacțiilor exoterme, prin evaporarea lichidului (reactant sau produs de reacție) cu condiția ca temperatura de fierbere a lichidului să fie apropiată de temperatura optimă
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
în zona de reacție; x preluarea căldurii, în cazul reacțiilor exoterme, prin evaporarea lichidului (reactant sau produs de reacție) cu condiția ca temperatura de fierbere a lichidului să fie apropiată de temperatura optimă de reacție, la presiunea de lucru din reactor. Regimul izoterm în reactoarele tip coloană nu poate fi realizat decât în cazul unei circulații intense a fazelor și un transfer de căldură eficient. Dacă se folosește prima metodă pentru preluarea sau cedarea căldurii atunci din ecuația de proiectare (3
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
x preluarea căldurii, în cazul reacțiilor exoterme, prin evaporarea lichidului (reactant sau produs de reacție) cu condiția ca temperatura de fierbere a lichidului să fie apropiată de temperatura optimă de reacție, la presiunea de lucru din reactor. Regimul izoterm în reactoarele tip coloană nu poate fi realizat decât în cazul unei circulații intense a fazelor și un transfer de căldură eficient. Dacă se folosește prima metodă pentru preluarea sau cedarea căldurii atunci din ecuația de proiectare (3.37) se calculează suprafața
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
de căldură se face cu ajutorul relațiilor date în literatura de specialitate, luând în considerare dacă transferul de căldură are loc cu sau fără schimbarea stării de agregare. Pentru calculul coeficientului individual de transfer de căldură al amestecului de reacție din reactor s-au stabilit relații speciale care se aplică funcție de natura fluidului (gaz - lichid, suspensie etc.). Transferul de căldură în reactoarele cu barbotare între o suprafață de transfer și un sistem bifazic gaz - lichid are valori relativ mari, până la 550 W
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
cu sau fără schimbarea stării de agregare. Pentru calculul coeficientului individual de transfer de căldură al amestecului de reacție din reactor s-au stabilit relații speciale care se aplică funcție de natura fluidului (gaz - lichid, suspensie etc.). Transferul de căldură în reactoarele cu barbotare între o suprafață de transfer și un sistem bifazic gaz - lichid are valori relativ mari, până la 550 W/m2·K la o viteză a gazului de 0,1 m/s, lichidul fiind apa. În domeniul de tranziție, 0
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
0,12 m/s, se poate folosi relația: (3.116) Valorile lui α calculate cu ecuația (3.116) au o eroare de până la 30 %. Coeficientul de transfer de căldură este practic independent de forma suprafeței de transfer de căldură. Pentru reactoare cu diametrul mai mic de 0,8 m coeficientul individual de transfer de căldură pentru amestecul gaz - lichid, gazul fiind în fază dispersă, se poate calcula cu ecuația: (3.117) în care: αl - coeficientul individual de transfer de căldură pentru
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
W/ m2·K; xg și xl - fracția masică a fazei gazoase și lichide. Coeficientul individual de transfer de căldură, αl, se calculează cu ecuațiile clasice, considerând că este prezentă numai faza lichidă (inclusiv la calcularea vitezei). Transferul de căldură în reactoarele tip coloană cu film descendent, este determinat de rezistența filmului de la perete. Aceste reactoare sunt prevăzute cu manta prin care circulă agenți de răcire, reacțiile fiind puternic exoterme (exemplu: diazotarea anilinei, sulfonarea dodecil-benzenului cu SO3). Pentru calculul coeficientului individual de
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
individual de transfer de căldură, αl, se calculează cu ecuațiile clasice, considerând că este prezentă numai faza lichidă (inclusiv la calcularea vitezei). Transferul de căldură în reactoarele tip coloană cu film descendent, este determinat de rezistența filmului de la perete. Aceste reactoare sunt prevăzute cu manta prin care circulă agenți de răcire, reacțiile fiind puternic exoterme (exemplu: diazotarea anilinei, sulfonarea dodecil-benzenului cu SO3). Pentru calculul coeficientului individual de transfer de căldură de partea filmului de lichid se pot folosi ecuațiile: a. (3
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]