Политропические реакторы

В политропическом реакторе имеет место теплообмен, и температура реакционной среды меняется, причем изменение температуры может происходить по любому закону, независимо от величины теплового эффекта протекающих в нем реакций и степени превращения. Поэтому наиболее важная задача при расчете политропических реакторов состоит в определении оптимального профиля (во времени или в пространстве) температуры, при которой скорость процесса в любой момент времени реактора РИС или в любом сечении реактора РИВ была бы максимально высокой. Уравнение теплового баланса (70) политропического реактора для стационарных условий запишется в виде

(166)

Подставляя в уравнение (166) ранее найденные значения тепловых потоков (156), (158) и (164), получаем уравнение теплового баланса для политропического РИС-Н

DН х_А = + . (167)

Из приведенного уравнения видно, что в политропическом реакторе тепло химической реакции частично расходуется на нагревание реакционной смеси, а частично отводится путем теплообмена.

Меняя соотношение между Q_конв и Q_т, в политропическом реакторе можно создать любой температурный режим.

Для политропического реактора идеального вытеснения уравнение теплового баланса примет вид

DН dх_А = + (168)

где – поверхность теплообмена, приходящаяся на 1 м длины трубчатого реактора; dl – длина элемента реактора.