Влияние температурного режима реактора на величину рециркулирующего потока

Аннотация

Цели. Исследование влияние температурного режима в реакторе на величину рецикла, обеспечивающего заданную конверсию в рециркуляционной системе «реактор – блок разделения».

Методы. Математическое моделирование на основе уравнений материального баланса и химической кинетики. Предполагается, что блок разделения может создавать рецикл и выходной поток любого заданного состава.

Результаты. В вычислительном эксперименте определены величины рециклов, обеспечивающие 100%-ную конверсию в системе в зависимости от типа реактора и температурного режима в нем. Было установлено, что для эндотермических реакций зависимость величины рецикла от температуры имеет монотонно убывающий характер. Наибольший интерес представляет случай экзотермических реакций, для которых зависимость рецикла от температуры имеет вид кривой с минимумом. Показано, что для случая реактора идеального вытеснения оптимальный рециркулирующий поток меньше, чем для случая реактора идеального смешения. Для случая адиабатического реактора исследована зависимость рецикла, обеспечивающего 100%-ную конверсию в системе от температуры на входе в реактор. Установлено, что оптимальной является некоторая минимальная температура, ниже которой 100%-ная конверсия не может быть достигнута.

Заключение. Изотермический режим в реакторе идеального вытеснения является наилучшим с точки зрения величины рецикла, обеспечивающей заданную конверсию в системе «реактор – блок разделения».