Материальный баланс изотермической

ЭТОЙ главе рассматриваются материальные балансы изотермических реакций, для которых известны выражения скорости превращения. [c.40]

Это выражение совместно с уравнением материального баланса изотермического процесса (11,12) используют для расчетов температур и степеней превращения в кубовых реакторах, процессы в которых сопровождаются выделением или поглощением тепла вследствие протекания реакции и внешнего теплообмена. Некоторые вопросы устойчивости таких реакторов при протекании экзотермических реакций будут рассмотрены дальше (стр. 132). [c.121]

Общий подход к расчету простых изотермических реакций типа Ау А 2 используется и в более сложных случаях. Пусть г (с) — скорость реакции на единицу поверхности катализатора тогда уравнение материального баланса для плоской пластины имеет вид [c.135]

Математическая модель изотермического реактора непрерывного действия, в котором протекает обратимая реакция второго порядка, представляется двумя уравнениями материальных балансов [c.69]

Для изотермических процессов равновесие между фазами является только функцией их состава. В этом случае расчет числа теоретических ступеней, необходимых для осуществления того или иного процесса, заключается в последовательном, от ступени к ступени определении концентраций фаз, выходящих из теоретических ступеней, с помощью уравнений (III. И) и уравнений внутреннего материального баланса (рабочих линий). В основе расчета лежит модель аппарата со ступенчатым контактом фаз, причем каждая ступень считается теоретической. [c.44]

Система уравнений (II.8), (П.33), (11.34) образует математическое описание процесса. Краевые и начальные условия для этой системы могут быть заданы различным образом (подробнее об этом см. в главе III), но в любом случае как аналитическое, так и численное решения оказываются затруднительными. Поэтому наиболее обстоятельно исследованы математические описания изотермического процесса. В этом случае в математическое описание войдут уравнения материального, баланса сорбата для подвижной и неподвижной фаз [c.89]

Из сказанного следует, что в случае многофазной газо-жидкостной реакции происходит значительное число физических процессов, осложняющих собственно химическую реакцию. Ход же реального процесса, как обычно, определяют соотношения между скоростями отдельных его стадий. Для рассматриваемого случая ограничимся в начале стационарным изотермическим процессом, протекающим в реакторе непрерывного действия, и напишем для него систему уравнений материального баланса веществ на единицу сечения реактора [c.302]

В главе II рассматривается материальный баланс применительно к различным основным типам реакторов, работающих в изотермических условиях. Описанные типы реакторов являются модельными, но они, однако, близки к промышленным аппаратам. Различие свойств этих реакторов демонстрируется сравнением степени превращения в них, производительности, селективности и выхода. [c.12]

Для расчета следующего периода — изотермической реакции — требу,-ется только уравнение материального баланса со значением к при 95 °С. [c.119]

Одной из наиболее распространенных задач этого класса является задача оптимизации каскада реакторов идеального смешения-Остановимся на такой задаче подробнее. На рис. 4 схематически показан каскад реакторов идеального смешения. Пусть в каскад поступает реакционная смесь с расходом Q, а объем каждого реактора равен. Будем для простоты считать, что реакторы работают в изотермическом режиме. Уравнения материального баланса /с-го реактора имеют вид (в предположении, что объем реакционной смеси во время реакции остается постоянным) [c.15]

При условии идеального вытеснения по газовой фазе с пренебрежимо малым внутридиффузионным торможением уравнения материального баланса для изотермического статического реактора выписываются для исходного сырья Хс и бензина Х в следующем виде [c.93]

Общую глубину превращения, а также выходы кокса, газа, бензина и дизельного топлива в изотермическом прямоточном реакторе при различных значениях температуры и времени контакта можно определить, пользуясь математической моделью [851, состоящей из четырех нелинейных дифференциальных уравнений покомпонентного материального баланса. В основу модели положена трехстадийная схема, в которой учтены только реакции разложения сырья, дизельного топлива и бензина. При выводе уравнений использованы кинетические зависимости для гетерогенной реакции в потоке и уравнения Ленгмюра. Модель достаточно сложна (содержит 20 коэффициентов, подлежащих идентификации), для работы с ней необходимо использовать численные методы. [c.96]

Для расчета материального баланса получения дихромата калия круговым изогидрическим способом разработана, основанная на аппроксимации экспериментальных данных формальная аналитическая модель изобарно-изотермической фазовой диаграммы многокомпонентной 29 [c.29]

Пусть процесс протекает при съеме тепла от реакционной массы через поверхность теплопередачи с помощью теплоносителя. Тогда математическая модель процесса определяется не только уравнением (1У,179) материального баланса (как при изотермическом процессе), но и уравнением теплового баланса, которое в случае постоянной температуры теплоносителя имеет вид [c.104]

При протекании процесса в изотермических условиях (например, в кипящем растворителе), как уже указывалось в главе IV, математическую модель, описывающую изменение во времени концентрации реагирующих веществ, можно представить только одним уравнением материального баланса. [c.160]

Расчет проведем на примере реакции А продукты, проводимой в изотермических условиях (принимается постоянная плотность жидкости) На основании материального баланса для стационарных условий запишем безразмерные соотношения для любого т-го реактора в каскаде [c.321]

Переход от с к г усложняет вид уравнений (2.12) для неизотермического процесса, для изотермического - не меняет вида уравнения материального баланса (2.5), но при этом параметр Ф [c.36]

Таким образом, процесс десорбции инертным газом аналогичен изотермической абсорбции, причем линии равновесия для процессов совпадают. Для построения рабочей линии десорбции составим материальный баланс процесса. В этом случае заданными являются расход поглотителя Ь, его начальная Х ц и конечная концентрации, начальная концентрация д десорбирующего агента. Тогда уравнение материального баланса десорбции примет следующий вид [c.94]

При составлении материального баланса для данного случая вначале упростим задачу допустим, что сплошная фаза движется в режиме идеального вытеснения в изотермических условиях. [c.196]

Двухкомпонентные смеси. Если смесь содержит всего два вещества, для расчета равновесия легко применить комбинацию уравнений материальных балансов и равновесий. Для иллюстрации рассмотрим изотермическую систему, как в примере 7.16. Принятая система обозначений показана на рис. 7.17. Первый [c.392]

Модель газо-жидкостного изотермического реактора в общем случае описывается системой дифференциальных уравнений, вклю -чающей уравнения материального баланса по компонентам реакции для элементарного объема реактора, уравнения баланса количества движения, сплошности газовой и жидкой фаз и соотношениями, учитывающими кинетические законы газа и жидкости [6]. [c.100]

Для аппарата растворения, работающего в изотермических условиях, могут быть получены следующие уравнения материального баланса [c.227]

Расчет процессов экстракции основывается на совместном решении рассмотренных ранее уравнений материального баланса и фазового равновесия. Тепловые эффекты перехода вещества из одной жидкой фазы в другую, если такой переход не сопровождается химическим взаимодействием, обычно невелики. Поэтому изменение температуры растворов в процессе экстракции приходится учитывать только в особых случаях. Обычно же считают, что процесс протекает в изотермических условиях. Для расчета процессов, в которых между двумя несмешивающимися фазами распределяется один компонент, а также для расчета процессов разделения бинарных смесей широко применяются графические методы. На рис. V. 40 дан графический расчет процесса одноступенчатой экстракции, заключающегося во взаимодействии исходной смеси, состав которой изображается на треугольной диаграмме точкой Р, с экстрагентом (точка 5). При их смешении получаются смеси, составы которых отвечают точкам, лежащим на прямой fS. Если исходная смесь и экстрагент взяты в таком соотноше.чии 8М РМ, что в результате получается смесь валового состава М, то после установления равновесия и расслаивания эта смесь разделяется на экстракт Е и рафинат К. составы которых отвечают граничным точкам на иоде ЕН (нода — линия, соединяющая точки составов равновесных жидких фаз). При этом распределяемый [c.570]

Примером такого рода расчетов может служить упрощенный алгоритм расчета прямоточного изотермического растворения а) принимается произвольное значение доли нерастворившегося материала б) из уравнения материального баланса находится значение концентрации раствора в первой секции и на [c.114]

Рассмотрим единственную необратимую реакцию, протекающую в изотермических условиях на катализаторе переменной активности. Будем для простоты пренебрегать переносом вещества с движением твердых частиц мы уже говорили, при каких условиях это полностью оправдано. Мерой активности катализатора, как и в п. 6, является эффективная константа скорости реакции к, отнесенная к единице объема слоя соответственно скорость образования исходного вещества в единице реакционного объема р0 равна кс. Уравнение материального баланса по исходному веществу записываем, используя в качестве независимой переменной, вместо координаты г, условное текущее время контакта т [c.231]

Основное уравнение материального баланса для данного процесса в случае изотермического стационарного переноса массы имеет вид [c.613]

При изотермическом режиме истечения тепловой поток расходуется на испарение жидкости. Определим скорость испарения исходя из уравнения материального баланса. Общее изменение массы газа в резервуаре за время х равно [c.35]

В литературе теоретический анализ этого случая проводился с двух различных позиций. В одних работах решались уравнения материального баланса и кинетики, а в других — давалась статистическая трактовка, основанная на вероятностном изучении поведения отдельных молекул. Второй метод позволяет получить наглядную картину процесса и влияния на него, отдельных физических параметров. Однако область применения его ограничена реакциями первого порядка, протекающими в изотермических условиях, поскольку вероятность превращения молекул не зависит от их траектории внутри реакционной зоны. Ввиду указанной простоты статистического метода мы начнем рассмотрение про цесса именно с него. [c.219]

Более строгие решения основаны на уравнении материального баланса изотермической адсорбции в элементе JЮЯ адсорбента длиной (/ в виде [c.288]

Поскольку РВГЖП очень часто работают в изотермических условиях, то отсутствует необходимость дополнять уравнения материального баланса уравнениями теплового баланса. Исключение составляют процессы, которые сопровождаются существенными изменениями объема газовой фазы за счет испарения жидкости внутри аппарата. [c.241]

Для оценки перемешивания используют уравнения нестационарных материальных балансов в изотермических простых модельных системах для инертного вещества — индикатора. Учитывая, что Т = onst и Z/J = О, получим эти уравнения в следующем виде [c.71]

Промышленные реакторы изомеризации являются адиабатическими. Представляет интерес по данным о материальном балансе определить изменение температуры в адиабатическом реакторе ДТад. Поскольку промышленные процессы проводят в адиабатических реакторах, расчет ЛГад можно использовать для определения отклонения режима от изотермического. При значительных ЛГад необходимо секционирование реактора. [c.161]

Вследствие высокой температуропроводности реакторы с кицящим слоем являются аппаратами идеального смешения по теплу и тепловой баланс для них составляется в целом по реактору. Поэтому основу математической модели реакторов составляет система уравнений материального баланса веществ в изотермических условиях. [c.312]

Рассмотрим единственную необратимую реакцию, протекающую в изотермических условиях на катализаторе переменной активности. Будем для простоты пренебрегать переносом вещества движущимися твердыми частицами мы уже говорили, при каких условиях это полностью оправдано. Мерой активности катализатора является эффективная константа скорости реакции к, равная произведению константы скорости Хо, отнесенной к единице активной поверхности, на площадь неотравленной поверхности о соответственно скорость образования исходного вещества в единице реакционного объема ра равна —кС. Уравнение материального баланса исходного вещества запишем в безразмерной форме, введя безразмерные переменные с= С/Со, у = kjkg и х = каХ и Со — исходная концентрация реагента и Ао — константа скорости реакции на неотравленном катализаторе) [c.320]

В момент времени ti прекращается иодача реагента а / 2 и начинается нагревание реагента, продолжающееся до момента врс-Чени t-j. Моде.чью системы яв./нется ураннение теплопередачи через стенку аппарата, а изменяющимся параметром—температура в нем. В момент 2 нагревание заканчивается, начинает-я реакция, а мС де,.чью является система уравиеинн периодического реактора (тепловой и материальный баланс), изменяется концентрация реагента. Так как условия реакции изотермические, выделяющееся тепло реакции пере-дает я хладагенту. Последовательность операций определится моделью их смены. [c.155]

В верхней графе табл. 7 приведены формальные уравнения скоростей превращения, в которых и 2 — константы скорости исевдо-гомогенного превращения. Применим их для расчета максимального выхода (т1р) (т. е. макспмальной величины < Ср > /с ) в трубчатом реакторе, чтобы выявить влияние разного рода физических сопротивлений на (т р) . Составим материальный баланс для изотермического трубчатого реактора [ср. с уравнением (П,11)] [c.180]

В работе [18] и в гл. 2 для системы (4.22) при х = 1 показано, что в случае, когда характерное время изменения поверхностной концентрации [А2] — Млг существенно меньше такового у [Ва2] — Мв 7> периодические колебания концентрации Са с определенным периодом приводят к повышению скорости и селективности образования вещества В за счет нестационарного состояния катализатора. В качестве способа поддержания требуемого пе-стационарного состояния катализатора в изотермическом реакторе в данном разделе обсуждается метод изменения направления подачи смеси в слой катализатора . Пусть на вход реактора подается реакционная смесь с избытком по веществу Вг. При неизменных входных условиях в реакторе устанавливается стационарный режим, характеризующийся при достаточном времени контакта полной степенью превращения х и селективностью х по целевому продукту В. Если время контакта реактора достаточно большое, так что степень превращения вещества А достигает значений, близких к 1, в центральной части слоя, то выходной участок характеризуется повышенной степенью покрытия веществом Ва. Если в такой ситуации произвести переключение направления подачи реакционной смеси на противоположное, то газ, содержащий вещество А, начинает поступать на участок с повышенным содержанием [Вг2], что, согласно [1], приведёт к высокой селективности процесса. Для того чтобы в установившемся режиме при периодических переключениях направления подачи реакционной смеси селективность в нестационарных условиях была выше, чем селективность в стационарных условиях-5, согласно [18], необходимо и достаточно, чтобы выполнялось условие Далее приводятся результаты математического моделирования периодических режимов в изотермическом проточном реакторе. Предполагая процессы в газовой фазе квазп-стациопарными но отношению к нестационарным процессам на каталитической поверхности, а также неизменную скорость фильтрации по всей длине реактора, можно записать уравнение материального баланса в газовой фазе следующим образом [c.118]

Методика расчета материального баланса данного процесса подробно изложена в литературе [80, 95]. Описание и расчет реального цикла конверсии наиболее точно могут быть произведены при помощи комбинации изотермического и изобарического сечений диаграммы [72, 73]. На рис. П-27 представлен пример расчета цикла для случая, в котором выпаривание и кристаллизацию Na l проводят при атмосферном давлении, а кристаллизация KNO3 завершается при 50 °С. [c.207]

Нами исследовалось как количество тепла, выделяющегося в процессе сокнслення гудрона до битумов различных марок, так и влияаие на тепловой эффект природы сь рья и условий окисления. Исследования проводились на лабораторной установке в изотермическом режиме. Тепловой эффект определялся по закону Гесса, С этой целью тщательно составлялся материальный баланс процесса, определялись теплоты сгорания исходных и конечных прЬдуктов и учитывалось тепло образования воды. [c.86]

Изменение температуры по высоте аппарата в описываемых опытах сравнительно невелико. Это позволяет без заметной погрешности рассматривать процесс как изотермический. Значения физико-химических параметров рекомендуется брать при средней по высоте температуре жидкости. Однако в ряде случаев, например при использовании для хемосорбеитов органических растворителей, градиент температуры по высоте может быть весьма значительным (30°С и более). Тогда уравнения материального баланса, например уравнения (5.10) и (5.11), [c.152]

При редко используемой в промышленности изотермической десорбции, когда можно пренебречь диффузионными сопротивлениями внутреннего и наружного переноса десорбируемого компонента и, следовательно, значения концентрации компонента в адсорбенте и в десорбирующем газе находятся в равновесном соотношении, скорость периодической десорбции может быть записана в виде уравнения материального баланса за элементарное время т процесса [c.539]

Полученное выражение является уравнением материального баланса процесса изотермического испарения воды. Неизвестные величины л , у, г определяют составлением частных уравнений по каждому компоненту. Так, для составления частного уравнения по NaBr следует по обе стороны знака равенства написать числовые коэффициенты, относящиеся к данному компоненту (слева 94, справа 196) тогда получим 94 = 196г/. Аналогично составляют частное уравнение для Н2О 1000=л -1-1000г/. Решая систему двух уравнений с двумя неизвестными, находим х=520 (/=0,48. Итак, при испарении 520 моль Н2О из 1 МЕ раствора Ki получится 0,48 МЕ насыщенного раствора К. Или при испарении 33,8 кг Н2О воды из 100 кг раствора Ki получится 66 кг раствора К. [c.100]

При а>р оптимальное время контакта существует при всех условиях естественного оптимума числа стадий не наблюдается и достижимый результат процесса тем лучше, чем большее число реакторов включено в последовательность. Величина % в этом случае не оказывает существенного влияния на структуру оптимального решения. Положив Я = 0, нетрудно оценить, как это мы делали выше для единственной реакции, характер изменения оптимального времени контакта по ходу потока в изотермической ПРС. Исключая г1зь 1 из формулы (VI. 120) с помощью (VI. 116), (VI. 119) и выразив через с и Сп 1 из уравнения материального баланса (п — 1)-го реактора, находим, что разность оптимальных времен контакта на двух соседних стадиях равна [c.271]

Для описания сложного механизма процесса или режима равновесия числовое интегрирование уравнений скорости и материального баланса (с дополнительными уравнениями баланса энтальпии, если это необходимо) можно выполнять вручную или на простейшей счетной машине. Основы таких расчетов, называемых методом характеристик, подробно описаны Акривосом . Здесь для иллюстрации приводится только описание простей-. шего случая, включая приведение известных зависимостей к безразмерному и изотермическому виду. [c.573]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология