Спектр времени пребывания

Спектр времени пребывания описывает статистическое распределение времен пребывания частиц или объемов флюида в непрерывно работающем аппарате. Он показывает, как долго отдельные доли продукта остаются в системе между входом и выходом. В реальных процессах время пребывания для всех частиц не одинаково, а распределено во времени.

В зависимости от типа непрерывного смесителя и характера задачи применяются аппараты с очень коротким или с более длительным средним временем пребывания. Оба варианта технически оправданы и решают различные технологические задачи. Непрерывные смесители с коротким временем пребывания подходят для быстрой гомогенизации, щадящей обработки или высокой производительности. Непрерывные смесители с более длительным временем пребывания применяются, когда реакциям, сушке, темперированию или превращениям веществ требуется время.

Эти два типа не являются взаимозаменяемыми. Соответствующий спектр времени пребывания должен соответствовать задаче процесса. Важным является не то, короткий или длинный спектр времени пребывания, а то, является ли он воспроизводимым, стабильным и пригодным для желаемого эффекта процесса.

Спектр времени пребывания часто описывают с помощью функции распределения:

E(t)= dF(t) / dt

• E(t) — это функция плотности времени пребывания
• F(t) — это кумулятивное распределение времени пребывания
• t — это время

Среднее время пребывания определяется как:

t_m  =  интеграл ( t * E(t) dt )

Правильно спроектированный непрерывный смеситель или реактор характеризуется тем, что его спектр времени пребывания целенаправленно адаптирован к соответствующей задаче процесса.