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Vertiefung Mischzeit

Zur Beurteilung der Mischeffekte kann die Mischzeit tm als Kriterium herangezogen werden. Unter Mischzeit versteht man die Zeit, die benötigt wird, um einen der Reaktionsmasse zugeführten Spurenstoff vollständig mit ihr zu vermischen.

Die Mischzeit sollte unter realen Bedingungen höchstens 10 % der Zeitkonstante der Reaktion betragen. Zur Berechnung der Zeitkonstante wird die Anfangskonzentration auf die Reaktionsgeschwindigkeit unter Anfangsbedingungen bezogen. t r = c i , 0 r j , 0

Tab.1
Legende
SymbolBeschreibungEinheit
t r Zeitkonstante der Reaktion s
c i , 0 Anfangskonzentration der Komponente i mol/m 3
r j , 0 Reaktionsgeschwindigkeit der Reaktion j unter Anfangsbedingungen mol/(m 3 s)

Bei kontinuierlich betriebenen Reaktoren muss der zufließende Reaktandenstrom möglichst schnell mit dem Reaktorinhalt vermischt werden. Die Mischzeit sollte klein im Vergleich zur hydrodynamischen Verweilzeit τ sein. Idealerweise sollte tm≤0,1 τ gelten.

Die Verweilzeit ist das Verhältnis des Volumens des Reaktorinhaltes zum Volumenstrom, der dem Reaktor zugeführt wird.

τ = V V ˙ 0

Tab.2
Legende
SymbolBeschreibungEinheit
τ Verweilzeit s
V Volumen des Reaktorinhaltes m 3
V ˙ 0 dem Reaktor zugeführter Volumenstrom m 3 /s