Распределение времени пребывания реакционной смеси всегда имеет место в реакторах с перемешиванием (рис. 2.58,а). Какая-то часть входящего потока быстро достигает выхода. Время для превращения веществ будет небольшим. Другая часть потока долго находится в реакционной зоне. На выходе все части потока перемешиваются. Если за время пребывания каждой порции реакционной смеси акт химического превращения (т. е. превращения молекулы исходного вещества в продукт) заканчивается, то распределение времени пребывания не скажется на общем превращении. Но возможны длительные, многоэтапные превращения. Полимеризация - последовательное присоединение молекул мономера к растущей цепочке образующегося продукта. Длина полимерной цепи зависит от времени проведения реакции. В проточном реакторе с перемешиванием из-за различного времени пребывания отдельных частей потока в нем на выходе будем иметь смесь полимерных молекул с различной длиной цепи, или с различной молекулярной массой. Неоднородность молекулярно-массового состава продукта сказывается на его качестве.~~В трубчатом реакторе поток движется с различной скоростью по оси трубки и у стенки (рис. 2.58,6). В реакторе с зернистой насадкой (например, катализатором) последняя выравнивает скорость по сечению. Тем не менее у стенки, где плотность упаковки частиц меньше, газа будет проходить больше (рис. 2.58,в). Различное время пребывания в центральной части слоя и на периферии будет приводить к различному превращению в этих мастях слоя. Возникнет градиент концентраций в сечении слоя. Он же вызовет поперечное диффузионное перемешивание. Если оно интенсивно, то концентрация в сечении будет выравниваться, процесс можно описать моделью идеального вытеснения.
Вернуться к оглавлению