REAKTORLARINI MODELLASHTIRISH VA SINTEZ QILISH (davriy va uzluksiz reaktorlar misolida)
Ishning maqsadi. To‘liq aralashtirish kimyoviy reaktorining matematik modelini tuzish, reaktorda borayotgan jarayonlarni tadqiq etish.
Nazariy qism.
To‘lik aralashtirish kimyoviy reaktoriga uzluksiz ravishda modda oqimi kiritiladi va chiqarilib turiladi. Kirish va chiqish oqimlarining tezligi o‘zaro teng.
Reaksiyaga kirishuvchi aralashmaning reaktordagi hajmi doimiy. Qorishtirgich yordamida idial aralashtirish sharoiti yaratiladi, shuningdek reaktorning butun hajmida aralashmaning va chiqish okimining bir jinsliligi ta’minlanadi. Ya’ni aralashma tarkibiy qismining va haroratning o‘zgarishi reaktorning butun hajmi bo‘yicha va apparatdan chiqishda bir onda yuzaga keladi.
Reaksiyaga kirishuvchi aralashmaning zichligi va issiqlik sig‘imi doimiy deb qabo’l qilingan. Aralashmaning reaktorda bo‘lish vaqti quyidagi munosabat orqali aniqlanadi ( bu erda V- reaksion massa hajmi moddaning hajmiy sarfi).
Uzluksiz ishlovchi reaktor hisobi reaktor uchun berilgan ish unumi sharoitida aralashmaning reaktorda bo‘lish vaqtini yoki boshlang‘ich komponentning o‘zgarilish darajasini aniqlashdan iborat.
Statsionar rejim uchun oqib o‘tish reaktorining mahsulot balansi o‘z ichiga quyidagilarni oladi: reaktorga kirayotgan modda miqdorini, reaktordan chiqayotgan modda miqdorini, kimyoviy reaksiya jarayonida olinayotgan (yoki sarf etilayotgan) modda miqdorini:
(1)
Bu yerda -kimyoviy reaksiya tezligi, kirish va chiqishdagi konsentratsiyalar.
Nostatsionar rejim uchun mahsulot balans tenglamasi chiqishdagi konsentratsiya o‘zgarish tezligiga nisbatan differensial ko‘rinishda yoziladi:
(2)
(2) tenglamani doimiy hajmga bo‘lib quyidagini olamiz:
(3)
Bu yerda aralashmaning reaktorda bo‘lishining o‘rtacha vaqti. (3) tenglama to‘liq aralashtirish reaktorining matematik tavsifi.