Реакционная смесь движется в режиме идеального вытеснения, если скорости всех элементов смеси в произвольном сечении реактора равны между собой (поршневой режим), т. е. отсутствует осевое перемешивание, а радиальное перемешивание считается идеальным.
Уравнение материального баланса для компонента А смеси записывается для элементарного участка реактора и имеет вид

Математическая модель процесса в реакторе идеального вытеснения имеет вид

Если объемный расход реакционной смеси V0 — величина постоянная, тогда уравнение (3.5) можно преобразовать к следующему выражению:

Дифференциальное уравнение (3.6) с начальным условием для некоторых видов простых химических реакций имеет аналитическое решение. В табл. 3.2 представлены решения уравнения (3.6) как расчетные формулы для реактора, работающего в режиме идеального вытеснения при проведении в нем простых и сложных химических реакций, когда реакционный объем остается в процессе реакции постоянным
2-4
1) H₂O + P₂O₅ = 2HPO₃
2) B₂O₃ + 3H₂O = 2H₃BO₃
3) Na₂O + H₂O = 2NaOH
4) P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
2-5
а) Fe + CuCl₂ = Cu + FeCl₂
3Zn + 2FeBr₃ = 3ZnBr₂ + 2Fe
3HgCl₂ + 2Al = 2AlCl₃ + 3Hg
Mg + 2H₂O = H₂ + Mg(OH)₂
б) Fe₂O₃ + 3H₂ = 3H₂O + 2Fe
3PbO + 2Al = Al₂O₃ + 3Pb
Cr₂O₃ + 3Mg = 3MgO + 2Cr
2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂
2-6
а) 2KCIO₃ = 2KCI + 3O₂
2NaNO₃ = 2NaNO₂ + O₂
2CuOH = Cu₂O + H₂O
2Al(OH)₃ = Al₂O₃ + 3H₂O
б) 3KCIO = KCIO₃ + 2KCI
NH₄NO₃ = N₂O + 2H₂O
NH₄NO₂ = N₂ + 2H₂O
(CuOH)₂CO₃ = 2CuO + H₂O + CO₂
2-7
а) Mg + 2HCI = H₂ + MgCl₂
4HJ + O₂ = 2J₂ + 2H₂O
10Al + 3V₂O₅ = 5Al₂O₃ + 6V
Br₂ + 2KJ = 2KBr + J₂
б) 6HCI + 2Al = 2AlCl₃ + 3H₂
2Al + WO₃ = W + Al₂O₃
J₂ + H₂S = S + 2HJ
2F₂ + 2H₂O = 4HF + O₂
Объяснение:
Реакционная смесь движется в режиме идеального вытеснения, если скорости всех элементов смеси в произвольном сечении реактора равны между собой (поршневой режим), т. е. отсутствует осевое перемешивание, а радиальное перемешивание считается идеальным.
Уравнение материального баланса для компонента А смеси записывается для элементарного участка реактора и имеет вид

Математическая модель процесса в реакторе идеального вытеснения имеет вид

Если объемный расход реакционной смеси V0 — величина постоянная, тогда уравнение (3.5) можно преобразовать к следующему выражению:

Дифференциальное уравнение (3.6) с начальным условием для некоторых видов простых химических реакций имеет аналитическое решение. В табл. 3.2 представлены решения уравнения (3.6) как расчетные формулы для реактора, работающего в режиме идеального вытеснения при проведении в нем простых и сложных химических реакций, когда реакционный объем остается в процессе реакции постоянным