Химико-технологический процесс в кинетической области

H.П. Основы биотехнологии и другие. В них рассматриваются такие важнейшие проблемы химической технологии как теория химических реакторов, моделирование химико-технологических процессов, кинетические закономерности процессов и пути их интенсификации и т.п. С целью обобщения и координации исследований в области химической технологии создан Научный совет по теоретическим основам химической технологии, а в 1966 году начато издание журнала Теоретические основы химической технологии . [c.41]

Кинетическая модель, построенная на базе изучения механизма процесса и фундаментальных знаний о скоростях химических превращений, при последующих этапах моделирования является основой для нахождения границ кинетических областей, критических условий перехода, определения теоретических оптимальных режимов и устойчивости работы реакторов и т, д. В связи с этим при описании дальнейщих этапов моделирования использованы кинетические закономерности, выведенные на основе анализа механизма каждого химико-технологического процесса. [c.472]

Вследствие большего температурного коэффициента скорости реакции, чем диффузии, некоторые химико-технологические процессы (например, газификация топлива, обжиг сульфидных руд) при повышении температуры переходит из кинетической области в диффузионную. Однако диффузия не влияет на равновесие химических процессов. [c.71]

Повышение температуры оказывает влияние на равновесие и скорость химико-технологических процессов, происходящих как в кинетической, так и в диффузионной области. Поэтому [c.138]

Число переменных, которые нужно учесть, и соответственно сложность проблемы значительно уменьшаются, если исследование производится по первому варианту. В таком случае физические параметры реакционных смесей в модели и натуре одинаковы. Химико-технологический процесс, происходящий в реакционном объеме, настолько сложен, что невозможно осуществить полное подобие явлений (с учетом всех переменных факторов). Поэтому полученные ранее формальным путем критерии подобия процессов гомогенных и гетерогенных не могут быть использованы полностью. Если бы каждое частное явление, влияющее на ход реакции (гидродинамика, теплообмен конвекцией, кондукцией и излучением, различные виды массообмена, различные стороны химической реакции), в равной степени было бы способно определять конечный эффект процесса, то каждый из ранее полученных критериев был бы существенным при исследовании явления. Однако реальные процессы в большинстве случаев зависят только от некоторых явлений сложного комплекса и протекают либо в кинетической, либо в диффузионной области. В таком случае при решении вопроса должны приниматься во внимание только те критерии, которые соответствуют этим существенным влияниям. Остальные же критерии, отражающие роль несущественных для процесса явлений, могут быть исключены. [c.155]

Применение высокой температуры изменяет равновесие и скорость химико-технологических процессов, протекающих как в кинетической, так и в диффузионной областях. Поэтому регулирование температурного режима процесса представляет собой наиболее универсальный способ воздействия на процесс, цель которого — получение максимально возможного количества продукта в минимальный отрезок времени. [c.95]

Так как в химико-технологическом процессе всегда участвует несколько веществ (два минимум), то уравнение (У.16) соответственно усложняется, поскольку появляется несколько коэффициентов диффузии, плотностей и т. п. Поэтому аналитический расчет коэффициента массопередачи практически невозможен и для его определения в каждом конкретном случае нужна постановка специального эксперимента. Сложная зависимость ( .16) может быть упрощена исключением ряда переменных, если известно, в какой области идет процесс — диффузионной, кинетической или переходной. Лимитирующую стадию можно определить, изучая влияние параметров технологического режима на общую скорость процесса и. Если и возрастает с повышением температуры в соответствии с законом Аррениуса (рис. 46) и температурный коэффициент > 1,5, то, как прав 1ло, лимитирующая стадия — химическая реакция, и процесс идет в кинетической области. Если же и растет с увеличением скоростей потоков реагирующих фаз, то лимитирующая стадия — это массообмен между фазами, и процесс идет во внешнедиффузионной области. На рис. 46 показано влияние температуры и скорости газового потока на кинетику процесса в системе Т—Г для обжига, горения, газификации. Из рис. 46 видно, что в области низких температур скорость процесса резко повышается с ростом температуры, так как определяющей стадией служит химическая реакция. В области высоких температур скорость химических реакций настолько возрастает, что процесс переходит в диффузионную область и общую скорость процесса лимитирует степень турбулизации газового потока (пропорциональная скорости газа гш ). Такой вид кривых зависимости скорости процесса или выхода продукта от температуры и скоростей реагирующих фаз (или от степени их перемешивания) характерен и для других гетерогенных систем. [c.109]

Анализируя формулы (1,8) и (1,9), легко проследить, что следует предпринимать для увеличения скорости процесса. Для увеличения коэффициента к в кинетической области необходимо повышать температуру и применять катализаторы, а в диффузионной — следует усиливать перемешивание и повышать температуру. Таким образом, повышение температуры является универсальным средством ускорения химико-технологических процессов, однако оно ограничивается условиями равновесия, стойкостью материалов. [c.16]

Если реагенты перед вступлением в реакцию хорошо перемешать, то скорость гомогенных процессов определяется скоростью непосредственно химического превращения веществ. В гетерогенных процессах химические реакции обычно сопровождаются чисто физическими промежуточными стадиями, которые определяют или влияют на наблюдаемую скорость процесса. В простейшем случае при протекании гетерогенного химико-технологического процесса можно выделить два элементарных процесса — диффузию веществ, находящихся в одной фазе, к поверхности раздела фаз или от нее и химическую реакцию внутри одной из фаз. В зависимости от того, какой из элементарных процессов — диффузия или реакция — определяет скорость ХТП, последние разделяют по области протекания. Например, если определяющее значение на скорость ХТП оказывает скорость диффузии, то говорят о химико-технологических процессах, протекающих в диффузионной области если скорость ХТП определяется скоростью химической реакции, то процесс протекает в кинетической области. Методы и приемы интенсификации ХТП, протекающих в диффузионной и кинетической областях, совершенно различны. Знание области протекания процесса особенно важно для анализа гетерогенно-каталитических процессов и управления ими. [c.33]

Основная проблема, с которой приходится сталкиваться при постановке кинетических исследований технологических процессов, — это влияние теплопередачи, массопередачи и диффузии. Обычно химик, работая в лаборатории, стремится так построить эксперимент, чтобы исключить влияние этих факторов на протекание химической реакции. Для этого следует перевести реакцию в кинетическую область, в которой скорость процесса лимитируется собственно химическим взаимодействием, а не физическими процессами. [c.123]

Несмотря на то, что нитрозный процесс известен уже 200 лет, кинетика этого процесса до последнего времени оставалась мало изученной и неясной. Зарубежные исследователи - (в том числе школа немецких химиков Г. Лунге и Э. Берля, считавшаяся авторитетом в этой области) изучали главным образом механизм реакций, протекающих в камерах и башнях, а не их скорость. Для усовершенствования же технологии в первую очередь необходимы кинетические данные. Советскими исследователями получены подробные данные о влиянии различных факторов на скорость переработки ЗО,,, позволяющие строить технологический процесс на надежной научной основе . [c.111]

В учебнике описаны методы моделирования и области их применения, а также принципы построения и виды математических моделей. Подробно изложена методика составления кинетических и гидродинамических моделей. Рассмотрены математические модели химических реакторов и вопросы перехода от лабораторных опытных установок к промышленным аппаратам. Приведены примеры построения математических моделей некоторых аппаратов химической технологии. Отражены особенности статистических математических моделей, описана методика их составления как на основе пассивного, так и активного эксперимента. Изложены основные положения оптимизации химико-технологических процесссов, даны примеры решения задач оптимизации детерминированных и стохастических процессов. Учебник предназначен для студентов химико-технологических специальностей вузов. Его смогут использовать в своей практической работе также инженеры-химики. [c.2]

В последние несколько десятилетий автоматизация методов аналитической химии превратилась в основную тенденцию ее развития В 0 всех аспектах - научном и прикладных. Автоматизация химико-аналитических процессов - это доступное и эффективное средство повышения производительности труда химика-аналитика на всех стащях отбор, транспортировка, преобразование, утилизация проб, измерение параметров преобразованной пробы, а также стабилизация и (или) измерение параметров отбора и преобразования, обработка измерительной информации. Она позволяет своевременно обеспечивать информацией высокой точности и надежности промышленность, науку, здравоохранение и другие области человеческой деятельности. С другой стороны, разработка и внедрение современных спектроскопических, радиохимических, кинетических, электрохимических и других методов определения, а также методов разделения смесей, контроля состава веществ в потоке (без отбора проб) с использованием полученных сигналов в схемах управления технологическими процессами невозможны без применения автоматизированных технических средств, включая вычислительную технику. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология