Каскад реакторов идеального смешения К-РИС

В единичном реакторе РИС нельзя достигнуть высокой степени превращения. Поэтому для увеличения степени превращения используют ряд последовательно расположенных РИС-Н – каскад реакторов К-РИС. Концентрация исходного реагента С_А в такой системе снижается до конечного значения не сразу, а постепенно от реактора к реактору. В каждом реакторе концентрация исходного реагента в объёме постоянна и равна концентрации его на выходе из реактора.

Рабочая концентрация в каскаде поддерживается выше, чем в единичном реакторе смешения. Если число реакторов будет 8-10, тогда каскад реакторов будет работать как РИВ. Расчет каскада реакторов сводится к определению числа реакторов в каскаде, необходимых для достижения заданной степени превращения a_А. Общий объём реактора в каскаде будет зависеть V_P = f (m, a_A). С увеличением числа реакторов общий объём каскада реакторов, необходимых для достижения заданной a_А, уменьшается особенно значительно это уменьшение при высоких степенях превращения.

Рис. 10. Изменение концентрации реагента в каскаде реакторов К-РИС

n ® ¥  — число реакторов бесконечно	Чем больше реакторов в каскаде, тем функция распределения будет приближаться к прямой, тем ближе к РИВ

Рис. 11. Функция распределения каскада реакторов К-РИС

Сравнение РИС и РИВ

Важнейшим фактором, определяющим экономичность процесса, является размер реактора, избирательность, селективность, выход продукта. При равенстве начальных концентраций и одинаковой объёмной скорости в РИС-Н и РИВ устанавливаются разные значения концентраций реагентов (Рис. 12).

РИВ	РИС-Н
у – координата места; L – длина реактора; Н – высота реактора

Рис. 12. Изменение концентраций реагентов в реакторах РИВ и РИС-Н

РИВ	РИС-Н
у – координата места; L – длина реактора; Н – высота реактора

Рис. 13. Изменение скорости химической реакции в реакторах РИВ и РИС-Н

РИВ	РИС-Н
у – координата места; L – длина реактора; Н – высота реактора

Рис. 14. Изменение конверсии реагентов в реакторах РИВ и РИС-Н

Тип реактора не имеет значения для определения времени пребывания в зоне реакции t, так как для достижения определённой степени превращения время пребывания не будет одинаково. Тип реактора будет различен.

Для повышения селективности процесса существует разное соединение реакторов.