Уравнение материального баланса для элементарного объема проточного химического реактора

реакторе (при его выводе не было принято никаких допущений об его применимости только к какому-то одному определенному типу химических реакторов). В нем отражен перенос импульса (1-й член уравнения), диффузионный перенос (2-й член) и протекание химической реакции (3-й член).
Уравнение (*) вместе с уравнением теплового баланса, учитывающим явления теплопереноса в элементарном объеме реактора, составят полную математическую модель реактора.

смешения принимается ряд допущений:
1)Допускается, что в результате интенсивного перемешивания устанавливаются абсолютно одинаковые условия в любой точке реактора: концентрации реагентов и продуктов, степени превращения реагентов, температура, скорость химической реакции и т. д.
2)В проточном реакторе идеального смешения концентрации участников реакции в выходном потоке в рассматриваемый момент времени τi строго равны концентрациям тех же веществ в реакторе
3)Чтобы перечисленные допущения могли быть выполнены, необходимо принять еще одно допущение: переход от одной концентрации к другой в реакторе идеального смешения не должен иметь протяженности во времени. Изменение концентрации исходного реагента от начальной cj,0 во входном потоке в данный момент времени τi до концентрации в реакторе cj в этот же момент времени должно происходить мгновенно (скачкообразно).

идеального смешения, работающий в стационарном режиме.
Периодический реактор идеального смешения. В периодический реактор все реагенты вводят до начала реакции, а все продукты выводят из него только после окончания процесса; в ходе реакционного цикла никаких веществ в реактор не вводят и из него не выводят, так что общая масса реакционной смеси в реакторе остается постоянной, а изменяется лишь ее состав.

смешения можно исключить два первых оператора, описывающих явления конвективного и диффузионного переноса вещества в аппарате. При отсутствии перемещения потока через реактор в произвольный момент времени между началом и окончанием процесса средняя линейная скорость элемента потока равна нулю, следовательно, и конвективный перенос в непроточном реакторе отсутствует. Заключение об отсутствии диффузионного переноса вытекает из допущений модели идеального смешения, так как диффузия возможна лишь при наличии градиента концентраций, а при равномерном распределении концентраций по объему он равен нулю.

реакционная смесь движется в поршневом режиме (рис. ). Каждый элемент потока, условно выделенный двумя плоскостями, перпендикулярными оси канала, движется через него как твердый поршень, вытесняя предыдущие элементы потока и не перемешиваясь ни с предыдущими, ни со следующими за ним элементами.
Идеальное вытеснение возможно при выполнении следующих до­пущений:
1) движущийся поток имеет плоский профиль линейных скоростей;
2)отсутствует обусловленное любыми причинами переме­шивание в направлении оси потока;
3) в каждом отдельно взятом сечении, перпендикулярном оси потока, параметры процесса (концентрации, температуры и т.д.) полностью выровнены