Реактор идеального вытеснения РИВ

РИВ является проточным реактором. Представляет собой трубчатый реактор с большим соотношением между длиной реактора и диаметром L/D > 20.

В РИВ подаются исходные реагенты, превращающиеся по мере перемещения их по длине реактора в продукты реакции. В реакторе непрерывного вытеснения элемент объёма движется, не смешиваясь с предыдущим или последующим. Состав элемента объёма изменяется последовательно по длине реактора вследствие химической реакции.  Гидродинамический режим в РИВ характеризуется тем, что любая частица потока движется только в направлении основного потока прямолинейно и равномерно. В нём нет продольного перемешивания, нет поперечного перемешивания. Такой режим называют поршневым. Поток движется равномерно, вытесняя всё, что находится перед ним, и превращаясь в продукты реакции. Реагенты не смешиваются с продуктами реакции.

Рис. 9. Функция распределения РИВ

у – координата места;    L – длина реактора;    Н – высота реактора

Рис. 10. Изменение концентрации по времени и месту в РИВ

Изменение концентрации в реакционном объёме носит плавный характер (Рис. 10).

В реальном реакторе гидродинамика отличается от идеального, помимо поршневого движения основного потока по длине реактора возможно продольное и радиальное перемешивание.

а) Диффузионно-однопараметрическая модель ДОПМ:

Модель вытеснения, осложненная продольным (обратным) перемешиванием:

б) Диффузионно-двупараметрическая модель ДДПМ:

Модель вытеснения, осложненная продольным (обратным) и радиальным (поперечным) перемешиванием:

Данная модель наиболее близка к реальному реактору.

Из группы промышленных реакторов наиболее близкими к типу РИВ являются трубчатые реактора, контактные аппараты с неподвижным слоем катализатора, реакторы типа теплообменника.