Являє собою трубчастий апарат, у якого відношення довжини труби L до її діаметру d - досить велике. У реактор безперервно подаються реагенти, які перетворюються в продукти в міру переміщення їх по довжині реактора.
Гідродинамічний режим в РІВ характеризується тим, що будь-яка частка потоку рухається тільки в одному напрямку по довжині реактора, поздовжнє перемішування відсутня, відсутня також перемішування по перетину реактора. Передбачається, що розподіл речовин з цього перетину рівномірний, т. Е. Значення параметрів реакційної суміші по перетину однакові. Кожен елемент обсягу реакційної маси dV не змішується ні з попередніми, ні з подальшими обсягами, і веде себе як поршень в циліндрі. Такий режим називається поршневим або повного витіснення. Склад кожного елемента обсягу послідовно змінюється внаслідок протікання хімічної реакції.
Зміна концентрації реагенту СА і ступеня перетворення ХА по довжині реактора.
Для складання математичного опису РИВ виходять з диференціального рівняння матеріального балансу.
Оскільки в РІВ реакційна суміш рухається тільки в одному напрямку (по довжині L), то і,
вибравши за напрямок осі Х напрямок руху потоку в реакторі,
де W - лінійна швидкість руху суміші.
Так як кожен елемент обсягу не змішується ні з попереднім, ні з подальшим, немає ні поздовжньої, ні радіальної дифузії, а молекулярна дифузія мала, то
Це рівняння матеріального балансу є математичним описом потоку реагентів в РІВ при нестаціонарному режимі (коли параметри міняються не тільки по довжині реактора, а й непостійні в часі - період пуску або зупинки).
Член характеризується зміною концентрації А в часі для даної точки реактора.
Стаціонарний режим характеризується тим, що параметри в кожній точці реакційного обсягу не змінюються в часі і. Тоді.
Інтегруючи це рівняння в межах зміни ступеня перетворення
від 0 до ХА отримаємо
З отриманих даних видно, що рівняння для РІВ таке ж, як і для РІС - П.
Реактор ідеального змішування безперервний РІС - Н
Являє собою апарат, в який безперервно подають реагенти і безперервно виводяться продукти реакції, при цьому відбувається безперервне перемішування реагентів за допомогою мішалки. Надходить в такий реактор вихідна суміш миттєво змішується з реакційної масою, що вже перебуває в реакторі, де концентрація вихідного реагенту нижче, ніж в надходить суміші. Для виведення характеристичного рівняння складемо рівняння матеріального балансу. Число молей вихідної речовини А, що надходить з потоком,. де V0 - об'ємна швидкість подачі, СА, 0 - концентрація А в потоці.
Число молей, що відводиться з реактора, -. де V - об'ємна швидкість, СА - концентрація в потоці.
Число молей речовини А, що витрачається в результаті хімічного перетворення,
. де Vp - заповнений обсяг в реакторі.
Накопичення реагенту А дорівнює зміні його кількості в реакційному просторі за період часу d # 964 ;.
Об'єднаймо всі частини балансу
Загальна проектна рівняння реактора повного перемішування.
Крім періодів зупинки і пуску, реактор безперервної дії працює в сталому режимі. Проектне рівняння в такому випадку приводиться до вигляду
Якщо реакція проводиться в рідкій фазі, то зміна обсягу мало і V0 = Vk = V. Тоді,
де - умовний час перебування.
Після введення ступеня перетворення
Для простої незворотною реакції n - го порядку
Для реакцій нульового порядку