הגדלה של כורים כימיים ממעבדה או פלס הייצור המלא הוא צעד קריטי במסחר תהליכים כימיים.מעבר זה רחוק מפשוט, במיוחד עבור מגיבים סטרירדיים רצופים (CSTRs), אשר הם פועלים סוסי עבודה בתהליכים הכימיים, התרופות, ותעשיות עיבוד ביולוגי.

מימון של ערבוב ב-Rirred Tank Reactors

בליבה, CSTR מסתמכת על ריגוש מכני כדי ליצור סביבה אחידה שבה מגיבים מפוזרים באופן מיידי, ריכוז ⁇ s מצטמצם, והעברה חום יעילה.ה- CSTR האידיאלי מתנהג כמו מערכת מעורבת לחלוטין, כלומר כי הרכב בכל מקום בתוך הכלי זהה לקומפוזיציה של זרם החוצה בכל עת.

חשיבות אחידות

(הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

המונחים: noneller Types

(הופנה מהדף CTR) הוא מוכתב על ידי עיצוב המנצל, הגאומטריה והנכסים הנוזליים.סוגים של כור ה-Commontvirus כוללים את FLT:0Rushton טורבינות FLT:1, אשר מייצרים זרימה קורנלית, ו-FLT:2pitch-blade טורבינות FLT 3FLT 3, או FLT:4axial זרימה יקר יותר;5 כמו פיזור אווירי, אשר דורש לעתים קרובות, כמו נוזל שטף גבוה יחסית, עם זאת, עם זאת, עם עלייה משמעותית של חומר פיזור אווירי, עם רדיאלית של חומר רדיאלית של חומר נפץ, כמו רדיאלית, כמו רדיאלית, עם עלייה משמעותית של חומר רדיאלית.

ההשפעה של Scale-Up על Mixing Dynamics

כאשר כור מוגדל על ידי גורם של 10, 100, או יותר, מערכות היחסים הפיזיות שמשוללות שינוי בדרכים לא ליניאריות.הגורמים הבאים הם הקריטיים ביותר לשקול.

מערכת ההפעלה של ריינולדס מספר ו- Flow Force Transition

מספר ריינולדס, המוגדר כ-(R=\Rre prho N D2} {\displaystyle \(N\) הוא מהירות המפיץ, כלומר: D / D / D {\displaystyle t {2} הוא צפיפות, ו-(mu\mu\) הוא מהירות המעצורים, הוא המדד העיקרי של משטר זרימה, פשוט שמירה על אותה כמות של מספר זרמים יכול להפחית באופן דרסטי את המהירות של שינוי מומנטום (a) כדי להפחית את הפחתת עוצמת הפחתת עוצמת הפחתת עוצמת הפחתת עוצמת הפחתת עוצמת הפחתת הפחתת הקיבולת.

כוח אינקט ואנרגיה

ערבוב כוח לנפח יחידה הוא קריטריון בקנה מידה משותף. בקנה מידה המעבדה, קלטות כוח של 1-5 קילוואט / m3 הם אופייניים. עבור כור תעשייתי גדול, השגת אותו כוח נפח עשוי לדרוש מנוע עם מאות רבות של כוח סוס.היחסים בין כוח במהירות מיקרו-מקלע הוא מעוקב לזרימה סוערת (\(pto N3 D5) לכן, כפול, ובאופן קבוע, כדי להגדיל את עוצמת הכוח המדויקת של 8.

חלוקת זמן ושטחי מתים

לוחות גדולים יותר נוטים יותר לדפוסי זרימה לא-אידאליים כגון זרימה קצרה, עקיפה, היווצרות של אזורי סטריאנטים.אזורים מתים אלה יכולים לכבוש חלקים משמעותיים של נפח הכור, ביעילות להפחית את הנפח הפעיל ולשנות את חלוקת זמן המגורים (RTD רחב RTD יכול להוריד את המרה ובחירת, במיוחד עבור תגובות של סדר גדול יותר מאשר אפס.

הגבלות דיג גיאומטריות

דמיון גיאומטרי של Strict הוא לעתים קרובות לא רצוי או לא רצוי במהלך עיצובי בקנה מידה. Vessel בתעשייה הם מוגבלים על ידי חלל, תמיכה מבנית, וגדלים מנועים זמינים.שינויים ברוחב ה baffle, ללא ספק, או מספר של משווקים יכולים להוביל הבדלים גדולים בדפוסי זרימה.

אסטרטגיות ל-Cit-Up

כדי להפחית את ההשפעות השליליות של הגדלה על שילוב דינמיות, מהנדסים מעסיקים חבילה של כלים אנליטיים וניסוייים.המטרה היא להבטיח כי הפרמטרים הקריטיים של ערבוב פרמטרים - כגון שילוב זמן, מחזור זמן, וקצב פירוק אנרגיה - נשמרים או מותאם להשגת ביצועי הכור הרצוי.

ניתוח ושחיתות

(ב) שימוש במספרים של מימדים הוא הבסיס של משטרי זרימה רציונליים (FLT:0) , 000 , 000 , 000 גישה משתנה באופן קבוע, כאשר מספר קבוע של אנרגיה (המספרים הקבועים של ה-ALT) יכול לשמור על מספר קבוע של דינמיקה (או רצף) עם מספר קבוע של ספקטרום (F {\displaystyle \ R=N2 D/G)} , לעומת , , , לעומת הזמן, התפלגות (F {\displaystyle D.

יישום Fluid Dynamics (CFD)

(FLT:0) סימולציות של פלויד דיזמב 1 (FLT:0) נעשה חיוני לניתוח הגיאומטריה בקנה מידה. סימולציות CFD יכול מודל שדה זרימה תלת מימדי מלא, כולל זעזוע, גיאומטריה של רבי-מקלע, ואפקטים בוץ' (שימוש בגרסאות של דגם ריינולדס-Averaged Nadu-Stokes) או משוואות גדולות (RANS), מהנדסים חזותיים), יכולים לחשב את אותם סימולציה של תאים דיגיטליים, כלומר, כלומר, כדי להעריך את אותם קשקשים, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, ניתן גם את אותם מהירויות של תאים דיגיטליים, כדי להעריך את אותם תאים דיגיטליים, כדי למדוד את אותם תאים של חומרים של תאים של תאים של תאים של תאים של חומרים של שפעת של שפעת של שפעת של תאים קלים (Ricialיים (R) או קרינת קרינה, אם כן, אם כן, אם כן, כדי לבדוק את אותם תאים דיגיטליים, אם כן, אם כן, אם כן, אם כן, אם כן, אם כן, אם כן, אם הם יכולים גם כן, אם כן, קרינת תאים דיגיטליים, קרינת תאים).

עיצוב ואופטימיזציה של

(החלת מדרגה ראשונה) היא קריטית.מכירים רדיוניים גבוהים שעובדים היטב בסולם 1-L עשויים לייצר זעזועים מופרזים ופיזור גז בקנה מידה 10,000-ל, מה שמוביל לקצף או להפחתה של מוצרים רגישים ל-Afreative, כדי למנוע את הפחתת משקלם של 3 ליטרים, כלומר, ניתן לספק קיבולת נמוכה יותר של מיכלים של אנרגיה גבוהה יותר, בין אם כן, כלומר:

Baffle Configuration and Flow Management

(ב) יש צורך להמיר את התנועה הסבבית של המפגע לתוך צינורות אקסקלי ורדיואליות (במכלי מפוזרים ללא פגע), את הצנרת הנוזלית כגוף מוצק, וכתוצאה מכך תערובת גרועה (בדרך כלל ארבעה אזורי מלבניה) יעילים בקנה מידה קטן, אך בקנה מידה גדול, הם יכולים ליצור אזורים מלוטשים או להפריע למחזור הדם הפנימי (או ל- 4Flower) במיוחד: 4Flowfly)

שיקולים מתקדמים ב- Scale-Up

מעבר לדינמיקה המיקסום העיקרית, הגדלה של CSTR מציגה אפקטים משניים שיכולים לקבוע את ההצלחה או הכישלון של תהליך.

ערבוב זמן ותגובה לבחירת

התחרות בין ערבוב לתגובה ניתנת לכמת על ידי ה-FLT:0Damköhler NumberFLT:1 (\(((D)), המהווה את היחס של קצב התגובה לשילוב של קצב המאזניים, בדרגות קטנות, / ((D) הוא לעתים קרובות נמוך כי ערבוב זמן מהיר יותר, בסקאלה (ממאז זה עולה זמן עם ריבוע של הקוטר עבור זרם זמן קצר יותר), בעוד שמשתנה זה נשאר פחות ויותר נמוך יותר ויותר.

העברה חום וטמפרטורות Gradients

ל- CSTRs גדולים יש יחס שטח נמוך יותר שטח-לכול, מה שהופך את בקרת הטמפרטורה מאתגר יותר. תגובות אקסותרמית יכול לגרום לתנודות טמפרטורה של כמה מעלות צלזיוס בין אזור המנצל לבין קירות הספינה. תערובת גרועה מעצימה את זה על ידי יצירת כתמים חמים מקומיים.ההפיכה בין ערבוב לבין העברת חום פירושה כי קנה מידה חייב לטפל הן דינמיקות נוזליות וניהול תרמי בו זמנית.

מסקנה

מיפוי של תגובה רציפה של טנקים סטריארד הוא אתגר הדורש הבנה עמוקה של מכניקת נוזל, קינטיקה תגובה ותהליכי הנדסה.ההנחה הפשוטה של שילוב מושלם הופכת להיות יותר ויותר לא חוקי ככל שממדי כלי שיט גדלים, עם אפקטים בעולם האמיתי כגון מעברי משטר זרימה, מגבלות כוח, אזורי חישוב קטנים יותר, ו RTD מתרחבת הופכת לדרגה מוצלחת.