Гидродинамический режим в РИВ характеризуется тем, что любая частица потока движется только в одном направлении по длине реактора; обратное (продольное) перемешивание и перемешивание по сечению аппарата отсутствуют.

В РИВ состав реакционной массы изменяется по длине реактора, поэтому материальный баланс по одному из компонентов необходимо составлять для элементарного объема аппарата dV [64].

Материальный баланс по одному из компонентов в общем виде выражают соотношением [18]:

∑Gприх = ∑Gрасх + ∑Gпотерь.

Gi = Gi + dGi + vrdV.

Учитывая, что dGi = d[Gi,0(1-xi)] = -Gi,0dxi, находим выражение по одному из компонентов для элементарного объема реактора dV:

Gi,0dxi = vrdV = GvCi,0dxi,

где Gv – объемный расход реакционной массы;

Gi,0 – массовый расход реакционной массы;

Ci,0 – концентрация реагента на входе в реактор.

Чтобы получить проектное уравнение для РИВ, необходимо в последнем уравнении разделить переменные и проинтегрировать его, учитывая, что скорость реакции зависит от концентрации веществ или степени превращения. После несложных операций получаем:

откуда время контакта реагентов в РИВ [61]:

Так как нам известно время реакции, выражаем объем:

.

Таким образом, объем реактор составит:

V = 3,5 мин ∙ 11,287 л/мин = 39,505 л = 0,034 м3.