3 Plug Flow Reactor Voorbeeld: Toepassing, Werking, Formule, Ontwerp, Diagram

Die deurlopende buisreaktor is 'n ander term vir die propvloeireaktormodel, of PFR. Kom ons neem 'n paar voorbeelde van die teorie, vorm en uitleg van 'n propvloeireaktor in gebruik.

3 Voorbeelde van propvloeireaktore word hieronder gegee:

  • 'n Stortgordyn
  • Die mure van 'n bad
  • 'N canyon muur sypel

'n Stortgordyn

Die beste stortgordyne om te verhoed dat water buite die stort skiet, is dié van onbehandelde katoendoek, hennep of nylon. Soortgelyk aan wieke, rig stortgordyne water in die bad deur dit deur die stof en afwaarts te kanaliseer. Geen voering word benodig nie. Nadat jy gestort het, sprei die gordyn oop en hang dit buite die bad om droog te word.

Die mure van 'n bad

Die mure van die bad of stort word beskerm teen water en vog deur 'n slanke afwerking, wat die badkamer 'n mate van artistieke rand en kleur gee. Akriel het die afgelope paar jaar in gewildheid toegeneem as die beste goed vir badmure in die algemeen. In om 'n ou bad te bedek, velle van PVC plastiek of akriel word in die grootte van 'n bad gevorm, daaroor geplaas en dan vasgegom.

'N canyon muur sypel

Erosie is die hoofoorsaak van canyons. 'n Rivier se lopende water erodeer, of verslyt, grond en rotse oor duisende of miljoene jare om 'n vallei te skep. Vinnige strome wat deur reën of smeltende sneeu van natter gebiede voorsien word, het van die grootste en mees bekende canyons oor droë terrein uitgekap.

Prop vloei reaktor toepassing

'n Silindriese pyp met openinge vir reaktante en produkte om deur te vloei, maak propvloeireaktore uit. Kom ons bespreek die toepassing van propvloeireaktor.

  • In industriële omgewings word propvloeireaktore gebruik wanneer 'n chemiese reaksie 'n aansienlike hoeveelheid benodig eksotermiese of plofbare energie.
  • Om seker te maak dat die komponente staties gemeng word, word propvloeireaktore gebruik.
  • Hitte-oordrag tussen die instrument en sy omgewing was veilig in propvloeireaktore.
  • Tans, bio-diesel en ander biobrandstowwe met 'n herwinningsmeganisme word vervaardig met behulp van propvloeireaktors. Weens sy bestendige werking word die propvloeireaktor meestal verkies vir die vervaardiging van bio-energie. Boonop is geen roering of stompe in die propreaktor nodig nie.  

Tipies werk propvloeireaktore teen bestendige toestand. Soos reaktante langs die reaktor se lengte beweeg, word hulle voortdurend verbruik.

Propvloeireaktor werk

In gemengde vloei daal die reaksietempo vinnig tot 'n lae waarde terwyl in propvloei die reaksietempo geleidelik oor die sisteem afneem. Kom ons kyk hoe die propvloeireaktor in aksie is.

  • Die vloeistof wat deur 'n propvloeireaktor vloei, word gemodelleer as 'n versameling koherente proppe wat oneindig dun is en eenvormige samestellings het.
  • Elke prop het 'n unieke samestelling van die voor en na dit soos hulle in die reaktor se aksiale rigting beweeg.
  • Die fundamentele uitgangspunt is dat, soos 'n prop deur 'n PFR gaan, die vloeistof perfek gemeng word in die radiale rigting, maar glad nie in die aksiale rigting gemeng nie (nie met die element stroomop of stroomaf nie).
  • Gevolglik word elke prop as 'n afsonderlike entiteit behandel en funksioneer as 'n onbepaalde klein bondelreaktor met vermenging wat nul volume benader.
  • Die verblyftyd van die propelement word bereken vanaf sy posisie in die reaktor soos dit in die propvloeireaktor afvloei.
  • Die verblyftydverspreiding is gevolglik 'n impuls in hierdie formulering van die ideale propvloeireaktor ('n klein, nou spykerfunksie).

Om belangrike reaktorveranderlikes te skat, insluitend die reaktor se grootte, word die propvloeireaktormodel gebruik om die gedrag van chemiese reaktore met buisvormige ontwerpe te voorspel.

Prop vloei reaktor ontwerp

Die presiese verblyftyd vir massa wat deur die reaktor gaan, verskil van die gemiddelde verblyftyd in 'n CSTR in 'n ideale propvloeireaktor. Kom ons kyk na die prop-vloei reaktor uitleg.

  • Propvloeireaktore staan ​​ook bekend as suiervloeireaktore, slakvloeireaktore, perfekte buisvloeireaktore en ongemengde vloeireaktore.
  • Die propvloeireaktor se patroonvloei is propvloei.
  • Die ordelike vloei van vloeistof deur 'n propvloeireaktor word gedefinieer as geen vloeistofelement wat oor of meng met enige ander element voor of agter dit nie.
  • In 'n propreaktor kan vloeistof werklik lateraal gemeng word, maar daar moet ook vermenging of diffusie deur die vloeiroete wees.
  • Die gelyke verblyftyd vir elke vloeistofelement in die reaktor dien as 'n vereiste en voldoende toestand vir propvloei.

Prop vloei reaktor diagram

Die vinnige reaksietegniek in propvloeistelsels is gebaseer op 'n deurlopende vloei vinnige kinetiese stelsel. Hier is 'n diagram van 'n propvloeireaktor.

Beeldkrediet – Prop vloei reaktor diagram by Gebruiker A1 (CC-BY-SA-3.0)

Die tydinterval kan uit die vloeitempo bepaal word as die afstand tussen die beginpunt van die reaksie en die produkdetektor bekend is. Die tyd wat nodig is om die hoogste opbrengs te behaal, kan dan bereken word deur die afstand aan te pas.

Prop vloei reaktor formule

Die feit dat materiaal deur 'n propvloeireaktor vloei, is die belangrikste kenmerk daarvan. Kom ons kyk na die formule vir 'n propvloeireaktor.

  • Aangesien die vloeistofsamestelling langs die vloeikanaal in 'n propvloeireaktor verskil, moet die materiaalbalans vir 'n reaksiekomponent 'n differensiële element van volume dV uitmaak.
  • (Tempo van reaktantvloei in-element van volume)= (Tempo van reaktantvloei uit-element van volume) + (Tempo van reaktantverlies a.g.v. chemiese reaksie binne die volume-element) + (Snelheid van ophoping van reaktant in volume-element)
  • As gevolg hiervan word die massabalansvergelyking vir reaktant A vir nul opgelos.
  • Invoer = Uitset + Reaksie + Akkumulasie + Verdwyning.
  • Nou, FA = (FA + dFA)+(-rA)dV, Niks wat, dFA = d[FA0 (1 – XA)] = -FA0dXA, Ons verkry by vervanging, -FA0dXA = (-rA)dV.
  • Die vergelyking vir A in die differensiaalgedeelte van die reaktor met volume dV is dus dit.
  • Die frase moet vir die hele reaktor geïntegreer word.
  • FA0, die toevoertempo, is nou konstant, maar dit is duidelik dat rA hang af van die materiaalkonsentrasie of omskakeling.
  • Wanneer ons die terme toepaslik groepeer, kry ons,
  • Vir 'n spesifieke toevoertempo en nodige omskakeling, maak die voorgenoemde vergelyking reaktorgrootte skatting moontlik.
  • As die toevoer waarop omskakeling gebaseer is, subskrip 0, die reaktor gedeeltelik omgeskakel binnegaan, subscript, en vertrek by 'n omskakeling wat deur subscript f aangedui word, kry ons, as 'n meer generiese uitdrukking vir propvloeireaktore,
  • Vir spesiale geval van konstante digtheid stelsel, XA= 1 – CA/CA0 en dXA = dCA/ CA0.
  • In daardie geval kan die prestasievergelyking voorgestel word as 'n funksie van konsentrasie of

Prop vloei reaktor model

Temperature in propvloeireaktore kan moeilik wees om te bestuur en kan ongunstige temperatuurgradiënte produseer. Kom ons kyk eers na die propvloei-reaktormodel.

  • Chemiese prosesse wat binne 'n buis plaasvind, word gemodelleer deur 'n propvloeireaktor te gebruik.
  • 'n Geïdealiseerde voorbeeld wat in die reaktorontwerpproses gebruik kan word, is die propvloeireaktor.
  • Hierdie blog neem aan dat die propvloei-reaktormodel adiabaties is en teen konstante druk werk.
  • Die enigste reaksie wat geag word plaas te vind, is 'n gasfase ontbinding proses, wat die formule A -> 2B + C volg.

Boonop duurder as CSTR-onderhoud is propvloei-reaktoronderhoud. 'n Herwinningslus stel 'n propvloeireaktor in staat om soortgelyk aan a CST.

Gevolgtrekking

Met hierdie studie kan ons die afleiding maak dat aangesien propvloeireaktors noodsaaklike hulpmiddels vir voorspelling is, sorg gebruik moet word aangesien werklike vloeistelsels beduidende variasie in verblyftye toon. Wanneer vloeireaktors skaal word, is verblyftydverspreiding een van die elemente wat in ag geneem moet word.

Scroll na bo