2014-09-02
965
Теплоперенос в химических реакторах
Температура оказывает существенное влияние на скорость химического процесса и другие показатели его эффективности. При проведении реакций разного типа требуется различный температурный режим. Под температурным режимом реактора понимают поддержание в нем необходимой и оптимальной для данного процесса температуры. В промышленной практике используют два типа температурного режима:
- режим постоянных температур
- режим переменных температур.
Выбор режима определяется, в основном, технологическим классом реакции.
| Тип реакции | Критерии эффективности процесса | Температурный режим |
| 1. Простая необратимая реакция | скорость реакции при Т↑ r↑ | постоянная максимально оптимальная температура или повышающийся температурный режим |
| 2. Простая обратимая реакция а) эндотермическая или слабо экзотермическая б) сильно экзотермическая | скорость реакции, положение равновесия при Т↑ r↑, α*↑ при Т↑ r↑, α*↓ | постоянная максимально оптимальная температура понижающийся температурный режим |
| 3. Сложные реакции а) Еа цел.р. = Еа побоч..р. б) Еа цел.р. >Еа побоч..р. в) Еа цел.р. < Еа побоч..р. | скорость реакции, селективность при Т↑ r↑, S=const при Т↑ r↑, S↑ при Т↑ r↑, S↓ | постоянная максимально оптимальная температура постоянная максимально оптимальная температура постоянная минимально оптимальная температура |
Температура в реакторе может изменяться по двум причинам:
|
|
|
o за счет протекания химической реакции (если реакция экзотермическая, температура повышается, если эндотермическая – понижается);
o за счет теплообмена с окружающей средой, то есть температура в реакторе зависит от теплового режима реактора.
По тепловому режиму выделяют три модели реакторов: адиабатический, изотермический и политропический.
Учет всех тепловых явлений осуществляется при составлении теплового баланса реактора, уравнение которого, наряду с уравнением материального баланса, является основой для расчета реакторов.
