Лекция Тема. Тепловой режим реакторов. Реакторы изотермического, адиабатического и политермического действия

Изотермические реакторы
Анализ характеристического уравнения адиабаты  показывает, что кроме принципиально изотермического реактора смешения к изотермическим реакторам могут быть отнесены приблизительно реакторы с весьма малыми  и значительным`  . Характеристическое уравнение изотермического реактора имеет вид:
.
При моделировании промышленных реакторов к полностью изотермическим относятся все жидкостные (Ж-Ж, Ж-Т) реакторы с механическими, пневматическими и струйно-циркуляционными перемешивающими устройствами. Изотермический режим также наблюдается на полке (тарелке) пенного и барботажного аппаратов небольших размеров, а также в свободно взвешенном (“кипящем”) слое твердого зернистого материала. Близок к изотермическому режим в адсорбционных и абсорбционных аппаратах для очистки не горящих газов от вредных примесей малой концентрации. Можно также рассчитывать по изотермическому режиму контактные аппараты с неподвижным катализатором, используемые для превращения опасных токсичных примесей малых концентраций в безвредные вещества.
В адиабатическом реакторе отсутствует теплообмен с окружающей средой, и тепло химической реакции полностью расходуется на изменение температуры реакционной смеси.
В изотермическом реакторе путем подвода или отвода тепла поддерживают постоянную температуру в течение всего процесса.
В политропическом реакторе температура не постоянна, при этом часть тепла отводится или подводится.
Адиабатический и изотермический реакторы представляют предельные случаи, которых на практике не бывает, но режим работы многих промышленных реакторов приближается к этим крайним моделям, поэтому с достаточной для практических целей точностью реакторы могут рассчитываться по уравнениям, полученным для адиабатических и изотермических режимов.
Исходным уравнением для расчета реакторов с учетом переноса тепла является уравнение теплового баланса, которое обычно составляют по одному из компонентов реакционной смеси.