ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепловые режимы окисления из "Глубокое каталитическое окисление органических веществ" Глубокое окисление органических веществ является экзотермической реакцией, в результате чего наблюдается разогревание катализатора и реакционной смеси. [c.121] Количество тепла, выделяющегося на поверхности при экзотермической реакции, определяет скорость реакции (в кинетической области) или скорость диффузии (в диффузионной области). [c.122] Количество тепла, отводимого от поверхности, определяется условиями теплопередачи. Постоянная температура поверхности устанавливается, когда скорость вьщеления тепла равна скорости теплоотвода. В зависимости от соотношения этих скоростей существуют два типа термических режимов процесса 1) почти изотермический с маль разогревом и небольшими абсолютными скоростями реакций 2) почти адиабатический, соответствующий очень быстрому протеканию реакции с большим разогревом-режим горения. В переходной (между ними) области находится нестационарный режим воспламенения. Сначала реакция идет с небольшой абсолютной скоростью и медленным саморазогревом, а затем процесс начинает резко самоускоряться, происходит срыв изотермического режима и превращение его в адиабатический. [c.122] Величина Q s = АГад характеризует адиабатический разогрев слоя катализатора при полном сгорании вещества. [c.123] Теоретический анализ экзотермических режимов позволяет выбрать условия, обеспечивающие протекание реакции в кинетической области с малыми разогревами. [c.124] Теплоотдача от слоя катализатора и его разогрев зависят также от теплопроводности катализатора. В табл. 4.2 приведены данные о значениях теплопроводности некоторых носителей и катализаторов. [c.124] Интенсивность передачи тепла от неподвижного зернистого слоя к стенке ограниченна. Малое значение эффективного коэффициента теплоотдачи вызывает неравномерность температур по сечению контактного аппарата. Проведение процесса в псев-доожиженном слое позволяет увеличить теплоотвод. [c.124] При неустойчивых нестационарных режимах работы катализатора в реакторах возникают автоколебания в системах [130], заключающиеся в самопроизвольном периодическом изменении температуры и скорости реакции. Автоколебания существуют только вдали от равновесия, амплитуда и период их очень чувствительны к состоянию каталитической системы. Автоколебания наблюдали в реакторах разного типа характер их определяется температурой катализатора и составом реагирующей смеси. Под воздействием адсорбированных веществ изменяются свойства поверхности катализатора и прилегающих к ней слоев, что и создает условия для возникновения автоколебания. [c.124] Например, на платиновой сетке в проточно-циркуляционном реакторе при окислении СО в воздухе при определенных концентрациях воздуха в газе появляются автоколебания амплитуда и частота их зависят от давления СО в воздухе. Аналогичную зависимость наблюдали и при окислении СО в воздухе на алюмоплатиновом катализаторе (0,3% Р1 на у-А120з). Период колебаний составляет несколько минут. [c.124] Автоколебания присуши не только реакциям на металлах, они были обнаружены при окислении циклогексана на цеолитах NaX, LiY, KY и пропилена на твердых растворах aO-MgO [160]. Следовательно, при проведении реакции глубокого окисления в нестационарных условиях надо считаться с возможностью периодических колебаний температуры и концентрации Oj (степени превращения). Такие колебания можно устранить, увеличив температуру в реакторе и переведя процесс в стационарные условия. [c.125] Вернуться к основной статье