реактори режим температура 42.Po са разделени на параметъра адиабатно, изотермични и polythermal (софтуер регулируеми).

Адиабатно реактори с леко (без разбъркване) Techa-SRI реагент поток не са топлообмен с околната среда, както е предвидено с добра топлоизолация. Цялата реакционна топлина се натрупва etsya потока на реагентите.

Изотермична реактор има постоянна работна температура (ТР) при всички точки в пространството на реакцията по време на целия период на стъпки-ви. Изотермична процес се постига: чрез поставени в реакционната камера за отстраняване на топлообменници.

Polytermic се наричат ​​реактори, в които топлината на реакцията е само частично компенсирани чрез разреждане (хранене), или процес на топлинно COS термичен ефект, противоположен на знак към сърцевината. Coli или отличие на подаваната топлина отпадъци се изчислява в етап про-ektirovaniya такива реактори. Ето защо, те са наричани също програми, но регулируеми.

Чрез хидродинамичен режим (Структура поток) ректори са разделени в три групи.

Реактори идеални (цялостни) смесване - устройства, в които реагентът потоци мигновено и равномерно смесени в целия обем на реакцията. Това означава, че съставът и температурата на реакционната смес по такъв апарат може да се разглежда като едно в своята цялост. По този тип реактори могат да получат малки устройства обем механично разбъркване течност скорост на бъркалката не по-малко от 4 S-1 и по време на хомогенизиране не повече от 8 минути.

Реактори идеално (пълна) изместване - апаратура, в която движението на реагенти е porshenevoy природа, т.е. всяка предходна обем, преминаваща през устройството не се смесва, след като тя се премества. В такъв апарат има определено разпределение на скоростта на потока над неговото напречно сечение. В резултат на състава, както и температурата на реакционната смес в апарат tsetre и стените му са различни; и температури на входа и изхода на машината. Такива устройства включват тръбни реактори при съотношение на височината към диаметъра на най-малко 20 (H / D 20). Въпреки това, в големи обеми на реакция, обикновено режим пълен (идеална) изместване е нарушен поради backmixing ефекти.

Реактори с междинно съединение хидродинамичен режим. Този тип устройства е много често в практиката. се наблюдава най-често отклонение от идеалната режим смесване в реакционния обем, например в устройства с голям obmom недостатъчно бъркалка скорост на въртене, топлообменни устройства разположение вътре в машината, голяма скорост на подаване на реагентите в единицата за непрекъснато действие и т.н. В тези случаи, са мъртви зони (обем с ниско разбъркване или не разбъркване), байпас потоци в устройството, както и поток на изтичане през апарата без объркване.

В апарата на идеален изместване редовен хидродинамичен режим могат да бъдат разделени в резултат на напречна и надлъжна особено permeshivaniya поток. което води до частично изравняване на концентрация и температура в продължение на напречното сечение и дължината на реактора. Това се обяснява с факта, че дължината (гърба) permeshivanie ускорява движението на един обем елемент, а други - забавя, при което времето за пребиваване в реактора става различно.

Един от техните техники намали ефекта на надлъжната permeshivaniya е разделяне на реакционния обем. привеждане permeshivanie придобива местен характер и продължителност на съда се поддържа хидродинамичен режим, близки до режима на пълна подмяна.

За устройства с междинен хидродинамичен режим са най-тип ферментатори колона.

Реактор като съоръжение, в което основният процес протича Биотехнология - образуване на нов продукт от сложно взаимодействие на изходните материали трябва да работи ефективно, т.е. да се осигури необходимата дълбочина биохимично превръщане и селективност. Следователно, биохимични реактор трябва да отговарят на редица различни изисквания: да имат необходимия обем на реакцията, за да се осигури определен хидродинамичен режим на реагенти движение създаде желаната контактна повърхност взаимодействие фази, за да се поддържа желаната топлина в процеса, режимът аерация и т.н.

В промишлени условия от изключителна важност не само скоростта на биохимична субстанция реализация, но производителността на оборудването, така че изборът на вида и конструкцията на съоръженията е един от основните и otvestvtvennyh фази на процеса на химико-технологичен.

44. Апарат, в който процеса на абсорбция се нарича абсорбери. Подобно на други процеси масопренасяне, абсорбция се извършва при интерфейса. Затова абсорбери трябва да има разработена контактната повърхност между течността и газа. Като метод за формиране на тази повърхност абсорбери могат да бъдат разделени в следните групи: повърхност iplenochnye, пакетирани колони, балон (Белвил), пръскане.

Повърхностните и филмови абсорбери

Както абсорбери на този тип огледало фаза контактна повърхност е фиксиран или бавно движещи се течност, или на повърхността на течащата филма.

Повърхностно абсорбери. Тези абсорбенти се използват да абсорбира силно разтворими газове (например хлороводород абсорбиращ вода). В споменатия апарат газ преминава през повърхността на неподвижна или бавно движещ флуид (ris.XI-6). Тъй като повърхността на контакт в такива абсорбери е малък, след няколко набора от последователно свързани устройства, в които газ и течност, които се движат в противоток към друг. Към течността се разбърква от тежестта абсорбери, всеки следващ апарат заедно течността е малко по-ниска от предишната. За разсейване на топлината, генерирана от абсорбционни устройства инсталирани в бобини охлажда с вода или друг охлаждащ агент или абсорбери се поставят в контейнер на течаща вода.

Един подобрен апарат от този тип е абсорбера. състояща се от няколко хоризонтални тръби, от външната страна на поливна вода. Необходимото ниво на течността в един елемент на устройството 1 се поддържа с помощта на прага 2.

абсорбера на плоча се състои от две системи на канала: каналите на голямо напречно сечение 1 се движи в противоток на газа и абсорбиращи каналите 2 по-малки вписванията - охлаждащата течност (обикновено вода). Ламарина абсорбери обикновено са изработени от графит, тъй като тя е химически устойчива, добре топлопроводим.

Повърхностните абсорбери са с ограничена употреба поради ниската им ефективност и обемност.

Филмови абсорбери. Тези устройства са по-ефективни и компактни от повърхностни абсорбери. филмови абсорбери фаза контактна повърхност е на повърхността на подвижна течност филма. Има следните разновидности на апаратура от този тип: 1) тръбни абсорбери; 2) абсорбент с равнината, успоредна лист или дюза; 3) абсорбент с движение нагоре на течния слой.

Апаратът за тръбна абсорбер е подобна във вертикална кожухотръбен топлообменник. Абсорбиращи се подава към горната тръбна плоча 1, тя се разпределя през тръбите 2 и тече надолу върху вътрешната повърхност като тънък филм. В устройства с голям брой тръби за хранене и по-равномерно разпределение на течност през тръби с помощта на специални устройства за дистрибуция. Газ преминава през тръбите от дъното нагоре към подвижна течност филма. За да се отстрани топлината на абсорбцията на анулус подаване вода или друг охлаждащ агент.

Абсорбер с равнина, паралелна свързване. Този апарат е колона с листа 1 под формата на вертикални листа от различни материали (метал, пластмаса и т.н.) или опънати платна от плат. В горната част на абсорбера са комутационна апаратура 2 за равномерно омокряне на листа дюза и от двете страни.

филм абсорбер с възходящо движение се състои от тръба 1, определен в плаки тръба 2. газ от камера 3 преминава през дюзите 4 подредени коаксиално с тръбите 1. абсорбента се подава към тръбата през процепите 5. движещите с достатъчно висока скорост на газа увлича течния слой в посока си движение (нагоре), т.е. устройството е в режим на едновременно снижаване нагоре. На изхода на тръбата за течност 1 се оттича към горната тръба лист и отстранен от абсорбера. За да се отстрани топлината на абсорбцията охлаждащ агент преминава през пръстена. За да се увеличи степента на екстракция използва поглъщатели от типа, състояща се от два или повече етапа, всеки от които работи на принципа на напред поток, докато в устройството обикновено газ и течност се движат в противоток към друг. В апарат с движение нагоре на филма поради високите скорости на потока газ (до 30-40 м / сек) за постигане на високи стойности на коефициент на масов трансфер, но, въпреки това, съпротивлението на потока на тези устройства е сравнително голям.

Най-широко разпространени в индустрията като абсорбатор получи колони, пълни с опаковки - твърди вещества с различни форми. В колона с пълнеж (Фигура 7) дюза 1 се поставя върху мрежите за подпомагане 2 имат отвори или процепи за преминаване на газ и течност поток. Последното чрез разпределител 3 напоява равномерно опаковани тяло и потоци надолу. Над височината на слоя дюзи равномерно разпределение на течност през напречното сечение на колоната обикновено не е достигната, поради париетална ефект - голяма опаковка опаковане плътност в централната част на колоната от стените му. Вследствие на това течността се стреми да се разпространи от централната част на колоната до стените му. Следователно, за да се подобри омокрящи дюзите на 2-3 м-голям диаметър на дюзата колони понякога подредени слоеве (секции) и за всяка секция, с изключение на дъното, течни разпространителите 4 е разположен.

колона с пълнеж течност преминава през елемента на дюзата главно под формата на тънък филм, така че повърхността на фаза контакт е по същество омокря повърхността дюзи и опаковани устройства могат да се разглеждат като един вид на филм. Въпреки това, в последния филм за течност се случва по време на височината на апарата, както и в опаковани абсорбери - Само височина опаковане елемент. Когато течният преливане от една опаковка елемент на друг течен филм се разрушава и нов филм е формиран върху основата елемент. В тази част на течността преминава през слоевете, разположени под дюзата под формата на дюзи, капчици и спрейове. повърхностна част дюза се омокря с фиксирана (застойна) течност.

Основните характеристики на дюзата е неговата специфична повърхност и (т2 / m 3) и свободния обем на д (m 3 / m 3). Големината на свободен обем за непорьозен дюзата обикновено се определя от дюза за пълнене на вода. Съотношението на обема вода до обема заета от дюзата, величината д дава. Еквивалентната диаметърът на дюзата е съгласно формула

Хидродинамични режими. Опакован абсорбери могат да работят в различни хидродинамични условия.

Първият режим - филма - се наблюдава при ниска плътност на напояване и ниски скорости на газа. Количеството течност, задържана в дюзата в същото време е практически независимо от скоростта на газа.

Вторият режим - виси на готовност. Когато противотокови фази поради увеличаване на течната фаза на газ фрикционни сили на контакт на повърхността се спира потока течност газ. В резултат на това намалява течност дебит и дебелината на филма и количеството течност, задържани в увеличения на дюзата. В режим на спиране с повишаване скоростта увеличаване газ омокря площ и дюза, съответно - интензивността на процеса на трансфер на маса. Тихата режим на суспензия за филма е счупен: показват върти, спрей, т.е. условията на преход към кипене. Всичко това допринася за увеличаване на скоростта трансфер на маса.

Трето Mode - режим емулгирането - е резултат от натрупване на течност в празния обем на опаковката. Натрупване на течност се случва, докато силата на триене между подвижна течност и газ нараства в колоната балансира тежестта сила на течността, разположен в дюзата. Когато това се случи лечение или фазова инверсия (течност се превръща в непрекъснатата фаза и газ - диспергиран). Създадена система газ-течна дисперсия на външен вид, подобен на балон слой (пяна) или газово-течна емулсия. режим емулгиране започва в тесния участък на накрайника, насипна плътност, която, както е посочено, не е равномерно върху напречното сечение на колоната. Чрез внимателно регулиране на режима на захранване с газ емулгирането може да се настрои по цялата височина на дюзата. Хидравлични устойчивост на колоната, докато рязко се увеличава.

режим емулгиращи отговаря на максимална ефективност на пакетирани колони, главно чрез увеличаване на повърхността на контакт на фазите, което в този случай се определя не само (и не само) геометричната повърхност на дюзата и повърхността на мехурчета и струи газ в течността за пълнене на целия свободен обем на опаковката. Въпреки това, когато се работи при такива режим колони неговото съпротивление на потока е сравнително голям.

Начините на суспензия и емулгиране целесъобразно да работят, ако увеличението на хидравличното съпротивление не е от значение (например, абсорбционни процеси, провеждани при повишени налягания). За абсорбери, работещи при атмосферно налягане, стойността на хидравличното съпротивление може да бъде неприемливо високо, което води до необходимостта да се работи в режим на филм. Ето защо, най-ефективните хидродинамични условия във всеки случай могат да се създават само от технически и икономически изчисления.

При конвенционалните колоните с пълнеж поддържане на готовност емулгирането е много трудно. Има специален дизайн на пакетирани колони с потопена дюза, наречен emulgatsionnymi (ris.XI-14). В колона 1 се създава и поддържа чрез нагнетателната тръба, направени под формата на хидравличен клапан 2. Височината на емулсията в устройството се контролира чрез клапан 3. За по-равномерно разпределение на газ през сечението на колоната съдържа колона плоча 4. Emulgatsionnye може да се счита като опаковани режим емулгиране пробация. В тези колони механизъм фаза взаимодействие близо до балона.

гранични Load опаковани абсорбери, които работят в режим на филм, е въпрос на емулгиране или инверсия. При конвенционалните Колони режим филм е нестабилен и веднага се премества в наводнения. Ето защо, тази точка се нарича точката на задушаване пакетирани колони. С увеличаване намалява напояване ограничаване скоростта на скоростта на газа. В точката на скорост инверсия газ също намалява с увеличаване на течност вискозитет и намаляване на неговата плътност. На равни скорости на потока газ от газ и течност скорост, съответстваща на мястото на инверсия, по-висока за по-голям дюза.

Четвъртият режим - режим, или да е движение на флуиди, проведено на апарата от газовия поток лети. Този режим не се използва в практиката.

45. Обърнете внимание на принципите на изчисляване на рекуперативни топлообменници се използват широко в тягата векториране двигатели.

топлина уравнение. в която местно разликата (т 1 -t х w 2) се заменя със средно за цялата повърхност на температурната разлика за пренос на топлина (температура средно налягане)? TCP. Тя е в това изчисление основен: