Лекция Тема. Тепловой режим реакторов. Реакторы изотермического

 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,
,
λ
ρ
τ
ρ
óä
2
2
2
2
2
2
ð
ð
H
v
T
K
F
dz
Ò
d
dy
Ò
d
dx
Ò
d
dz
dÒ
W
dy
dÒ
W
dx
dÒ
W
Ñ
d
dÒ
Ñ
z
y
x
























которое обычно 
составляют по одному из компонентов реакционной смеси.