Зерно анализ

При анализе устойчивости процесса в диффузионном режиме следует учесть, что в этом случае реакция локализуется в тонком слое близ внешней поверхности пористой частицы. Благодаря большой скорости химической реакции флуктуации концентрации должны чрезвычайно быстро затухать вне этого слоя, и только флуктуации температуры могут свободно распространяться по всему объему зерна путем теплопроводности. Переходные процессы в тонком реакционном слое должны протекать весьма быстро поэтому цри анализе устойчивости можно считать, что этот слой всегда работает в стационарном режиме и учитывать только наиболее медленный нестационарный процесс распространения тепловых флуктуаций в объеме пористого зерна. Исследуя процесс, протекающий в диффузионном режиме, следует уже учесть сопротивление тепло- и массо-нереносу на внешней поверхности зерна. Учитывая упомянутые выше допущения, записываем уравнения, описывающие нестационарный процесс, протекающий в диффузионном режиме, в виде [c.362]

Может быть, где-то есть способ контроля обжига еще более мелких изделий Есть Солнце обжигает зерна, поэтому в сельском хозяйстве и пищевой промышленности тоже приходится определять, как идет этот обжиг . А. с. ) 431 431 Способ анализа структуры зерна пшеницы путем использования его оптических свойств, отличающихся тем, что с целью повышения точности анализа определяют пропускную и отражательную способность, а о структуре судят по их отношению . [c.16]

Цель этого этапа моделирования — определение границ кинетической области, а также оптимальных пористой структуры, формы и размеров зерен катализатора. Работами многих ученых " -созданы методы анализа скорости протекания химических процессов в пористых зернах и даны важнейшие рекомендации -зо, 52,5з JJo выбору указанных оптимальных параметров. Развитие математического моделирования при помощи ЭВМ открыло новые возможности дальнейшего совершенствования методов расчета и детального изучения механизмов химических реакций на пористых катализаторах. [c.472]

I. При подходе к анализу течения, когда оно носит характер обтекания, в качестве характеристического размера Ь естественно выбрать диаметр зерна т. е. линейный размер исходны.х [c.22]

Анализ проводился на примере, рассматривавшемся ранее без учета продольного перемешивания. Исходные данные брались те же радиус зерна катализатора — 4,24 лгл линейная скорость потока— 12,47 м мин толщина слоя — 457 мм. Значения остальных параметров указаны на соответствующих рисунках. Продольная диффузия соответствовала значениям критерия Ре в пределах от [c.287]

Иерархия системного анализа процесса предполагает следующие уровни 1) перенос адсорбата в ядро потока описывается гидродинамическими моделями структуры потоков 2) массоперенос к поверхности зерна описывается моделями массопередачи [c.21]

На общую степень внутреннего использования поверхности катализатора т] влияют большие совокупности физико-химических явлении (диффузия, теплопроводность, массо- и теплообмен, геометрия зерна). Зависимости общей степени внутреннего использования поверхности т] от последних для упрощения анализа целесообразно представить в виде функции от некоторых безразмерных комплексов от модуля Тиле ф, фактора экзотермичности р, критериев Нуссельта Хи, Шервуда и т. п. [c.28]

Прн анализе процессов переноса тепла и массы в зерне катализатора необходимо учитывать как наличие, так и отсутствие межфазных градиентов на поверхности раздела жидкость—катализатор. Предполагается, что концентрация и температура реагентов в жидкой фазе известны. Тогда общая степень внутреннего использования поверхности катализатора 1] представляется как функция степени внутреннего использования поверхности катализатора 11 и двух безразмерных комплексов, содержащих критерии 1Чи и ЗЬ. При таких исследованиях устанавливаются оптимальные размеры зерен катализатора и выявляются причины [c.28]

Далее рассматривается в основном именно макроуровень, как представляющий наибольший интерес и значительные сложности. Анализ процессов на таком уровне предполагает ряд этапов. В начале декомпозиция, т. е. выделение типичного и представительного в отношении физического механизма процесса элемента, например отдельного зерна катализатора или пузырька газа в барботажном слое и т. п. Затем анализ макрокинетики процессов в выделенном элементе при различных физических воздействиях и выбор оптимального. И, наконец, синтез - распространение полученных результатов на всю рабочую зону или весь аппарат. [c.7]

Платонов В. В., Соколинский Ю. А., Бесков В. С. Качественный анализ задачи оптимального распределения раз.мера зерна катализатора по длине изотермического реактора // Теорет. основы хим. технологии. 1986. Т. 20, Xs 4. С. 542-545. [c.362]

Температура по поперечному сечению реактора и по поперечному сечению зерна катализатора не меняется. Это допущение справедливо лишь лри определенных концентрациях и температурах окисляющего газа. Указанные условия желательны для регенерации и могут быть определены из анализа процесса на зерне. [c.305]

Увеличение размеров реакционных устройств для проведения процессов нефтепереработки и нефтехимии может сопровождаться изменением их конструкции (например, изменением устройства для распределения сырья в реакторе и т. д.). Не удается также безгранично уменьшать размеры реактора. Изучение технических процессов крекинга, платформинга и других на одном-двух зернах катализатора в дифференциальном реакторе едва ли возможно, так как для анализа результатов необходимы значительные количества продуктов, а при малых количествах катализатора это требует длительного времени работы. Вследствие этого приходится изучать процесс в интегральном реакторе в условиях, когда физический транспорт может оказывать тормозящее действие на химические превращения. [c.136]

Существуют следующие методы изучения процесса окисления измерение количества связанного кислорода, анализ газообразных продуктов окисления и изменений массы. Окисленные угли отличаются от свежих углей по твердости и возросшей по мере окисления отражательной способности, что позволяет следить за протеканием реакции в зернах и вдоль трещин (рис. 9). [c.35]

II когда проведение анализов требует больших количеств продуктов. Например, изучение технических процессов крекинга, платформинга и других на одном-двух зернах катализатора в без-градиентном реакторе едва ли возможно, так как анализ результатов требует значительных количеств продуктов. [c.158]

Несложный анализ этих выражений показывает, что форма зерна оказывается несущественной ни при малых, ни при больших значениях модуля Тиле. В первом случае, независимо от геометрической [c.110]

При анализе кинетики процесса на отравляющемся катализаторе возникают особые трудности, связанные с тем, что показатели такого процесса изменяются со временем по мере накопления адсорбированного каталитического яда на активной поверхности. В случае, когда яд поступает в зерно катализатора из потока реагентов, его концентрация в порах катализатора и количество адсорбированного яда, отнесен-,ное к единице активной поверхности, (о определяются уравнениями [c.146]

Уравнения (VII.23) достаточно записать только для ключевых веществ, так как концентрации всех остальных реагентов можно выразить через ключевые с помощью линейных соотношений (см. раздел 11.2). При расчете процесса с неподвижным катализатором под и надо понимать фильтрационную скорость потока IV, т. е. скорость, рассчитанную на полное сечение аппарата, равную истинной средней скорости, умноженной на долю свободного объема е. Выражения для функций и в случае гетерогенного процесса должны быть составлены с учетом как кинетических, так и диффузионных факторов поэтому для квазигомогенной модели расчет реактора всегда должен быть предварен анализом процессов на отдельном зерне катализатора, позволяющим установить макроскопическую скорость процесса в единице объема слоя. [c.283]

Условия устойчивости. При строгом анализе условий устойчивости процесса на пористом зерне катализатора мы должны, как обычно, записать систему нестационарных уравнений и линеаризовать ее в окрестности исследуемого стационарного режима. Затем, разыскивая решения в виде комбинации экспонент типа приходим к некоторой задаче на собственные значения. Если эта задача имеет ненулевые решения только при Я с отрицательными действительными частями (или, иначе говоря, если ее спектр лежит в левой полуплоскости комплексной плоскости К), то исследуемый стационарный режим устойчив. [c.360]

Проведенные нами исследования [9] действительно обнаружили существование в широком спектре средне- и высокоплавких нефтяных пиролизных пеков наличие четырех иерархических уровней структуры. Рентгеноструктурный анализ показал наличие в НДС асфальтеновых ассоциатов средних размеров (7-10) Ю м. Электронная трансмиссионная и оптическая микроскопии позволили обнаружить сфероидные образования (1-9) 10 м и зернистую структуру с характерным размером зерна (1-5) 10 м. Кроме того, в нефтяных пеках была обнаружена высокоупорядоченная макроструктура, состоящая из кристаллитов с размерами (2-15) 10 м. [c.6]

Анализ полученной зависимости показывает, что на начальной стадии кинетики коэффициент внутреннего массопереноса прямо пропорционален /о и обратно пропорционален л/Т, т. е. при постоянном коэффициенте внутренней диффузии D коэффициент р, - -св, и, значит, на начальной стадии кинетики диффузионный процесс полностью лимитируется внешним подводом вещества к гранулам адсорбента. Аналогичные закономерности отмечались в работе [25] для адсорбционных циклических процессов. Из формулы (2.1.117) также следует, что на начальной стадии коэффициент р, обратно пропорционален радиусу зерна R. [c.62]

Анализ зависимости коэффициента внутреннего массопереноса для сферического зерна, проведенный согласно формулам [c.64]

В настоящем обзоре мы сформулируем некоторые из этих результатов и продемонстрируем их на конкретных задачах химической технологии. Будет проведен качественный анализ стационарных задач, описывающих процессы на зерне, в слое катализатора, в реакторах с внутренним теплообменом. Результаты [c.83]

Установление оптимальных условий ведения процесса-характерная задача математического моделирования, последовательность этапов которого детально разработана в работах Г. К. Борескова и М. Г. Слинько [142-144], Стратегия моделирования заключается в последовательном исследовании и анализе основных закономерностей регенерации на моделях различных уровней кинетическом, зерна и слоя катализатора, контактного аппарата, агрегата в целом. [c.63]

Как видно из уравнений (4.15), неизотермический процесс выжига кокса на зерне катализатора характеризуется параметрами и Л0 . Величина 1 , называемая в литературе [144, 157] параметром Тиле, характеризует область протекания процесса-кинетическую или диффузионную. Значения AQj определяют максимальный разогрев зерна и зависят от величин адиабатических разогревов АО д и модифицированного параметра Льюиса Ье = 0 Ср[к (значение последнего лежит в интервале от 0,01 до 0,10 [157]). На основе анализа данных для промышленных каталитических процессов, приведенных в работе [157], принято Ье = 0,037. [c.75]

Анализ результатов, полученных с помощью квазигомогенных моделей, показывает, что разработка такого существенно нестационарного процесса, как окислительная регенерация катализатора, должна быть ориентирована на двухфазные модели, т.е. на раздельный учет материального и теплового балансов для твердой фазы (катализатора) и газового потока. Поэтому наиболее совершенные модели, используемые для расчета выжига кокса в слое катализатора, учитывают существование двух фаз и процессы диффузионного переноса [150, 162]. Неотъемлемой составной частью такой модели слоя является нестационарная диффузионная модель зерна катализатора, аналогичная (4.13). Переносы тепла и вещества в газовой фазе обычно рассматриваются либо в приближении идеального вытеснения [162], либо с учетом процессов диффузии [150]. Из сравнения результатов этих двух работ видно, что приближение идеального вытеснения является достаточно корректным описанием процессов переноса в газовой фазе. [c.84]

Численный анализ регенерации неподвижного адиабатического слоя катализатора с помощью описанной выще модели дал следующие результаты. Выжиг кокса на зерне в лобовом участке слоя при входных температурах 450-500 °С протекает практически в кинетической области. По мере удаления от входа в регенератор градиенты распределения коксовых отложений по радиусу зерна увеличиваются. Начиная с расстояния примерно Vs от входа в регенератор, на зерне катализатора начальной закоксованности 3% (масс.) и выше реализуется режим послойного горения практически для любых концентраций кислорода х 5% (об.). Изменение распределения коксовых отложений в процессе выжига по радиусу зерна диаметром 4 мм в центре неподвижного слоя катализатора длиной 2 м при начальных условиях < = 5% (масс.), = = 500 °С-приведено на рис. 4.5. [c.85]

Совершенствование методов математического моделирования. Акцент здесь должен быть сделан на тщательный анализ закономерностей выжига кокса на зерне катализатора. Исследование динамики регенерации зерна катализатора будет, по-видимому, базой для последующих разработок надежных моделей вплоть до уровня агрегат в целом . [c.135]

В заключение анализа процессов на зерне приведем условие квазистационарности процессов переноса вещества при изучении тепловых полей — [c.70]

Так, например, если в окрестности неустойчивого режима увеличивают начальную температуру или начальные концентрации исходных реагирующих веществ, то новый стационарный режим отвечает более низким значениям температур. Общий анализ устойчивости стационарных решений указанным методом удается провести для пористого зерна, адиабатического слоя неполного смешения и реактора с внутренним теплообменом. Некоторь1е результаты нахождения области устойчивых стационарных режимов для экзотермических реакций первого порядка приведены на рис. 27 и в табл. 62. [c.515]

Для доказательства существования химических превращений в стадии второго созревания авторы работ [19] и [20] анализировали серу, которая перешла из желатины на бромистое серебро (эмульсионные зерна). Анализ проводили методом Шеппарда и Гёдсена ([21], см. также раздел III.2), основанным на использовании реакции Лаута (образование метиленовой синей, содержащей серу). Количество серы выражалось в виде сернистого серебра (г А а8 в 1 г AgBl ) [c.53]

В связи с множественностью режимов непзотермического пористого зерна возникают вопросы устойчивости стационарных режимов, анализ которых проводится в статьях [c.148]

Исходя из указанных значений К для слоев из частиц неправильной формы, можно в соответствии с (I. 10) определить наиболее вероятное значение коэффициентов формы Ф = 6laodv, где dv — диаметр шара, равновеликого по объему зерну. Подробные таблицы обработанных таким путем экспериментальных данных для частиц всех трех групп приведены в [4, стр. 80]. Анализ этих сводных данных приводит к следующим выводам [c.58]

В отстойной зоне происходит некоторое разделение катализатора по размерам зерна. Так, например, на одной из установок концентрация частиц размером менее 20 микрон на входе в циклон оказалась согласно анализам проб вдвое большей, чем в псевдокипящем слое. [c.150]

В связи с этим необходим анализ возможных разогревов зерна катализатора при регенерации. Такой анализ приведен в главе 6. Очевидна также. нео бходамость изучения процессов превращения вещества и тепла на единичном зерне, чему посвящены главы 3 и 4. Подчеркиваем также, что анализ устойчивости требует определения как коэффициентов тепло- и массопереноса, так и предэкспоненциальных множителей и энергий активации химических реакций. [c.18]

Металловедческий анализ излома. Проверить соответствие химического состава металла разрушевшейся конструкции требованиям стандарта на данный металл. Обратить внимание на нежелательные и охрупчивающие примеси. Установить структуру металла в разных зонах излома и вблизи его поверхности. Обратить внимание на неоднородность строения металла, размер зерна, его границы. [c.234]

Здесь важно отметить, что при учете параметров и скорости реакции для ключевых компонентов следует выражать в обобщенном виде, который охватывал бы внутрикинетическую, нереходную, и внутридиффузионную области протекания реакций. Такие выражения, если их вообще удается получить, оказываются чрезвычайно громоздкими и мало пригодными для анализа и решения. Поэтому в случае сложных реакций такой подход оказывается практически неприемлемым. Другой метод рещения поставленной задачи, чпри-годный нри отсутствии внешнедиффузионного торможения, поясним на примере последовательной реакции А - -Аа- Аз и модели структуры зерна в виде прямолинейных цилиндрических пор. [c.191]

При фиксированных значениях параметров процесса концентрации реагентов и температура в реакторе определяются совместным решением уравнений (VII.2), (VII.5) или (VII.7), (VII.8). Легко заметить, что эти уравнения полностью эквивалентны уравнениям материального и теплового балансов на внешней равнодоступной поверхности катализатора (см. раздел II 1.3). oглi нo полученным там результатам, при определенных условиях система уравнений материального и теплового балансов может иметь несколько решений, соответствующих однозначно заданному набору характерных параметров процесса. Появление множественных режимов возможно в случае, когда реакция ускоряется одним из ее продуктов или тормозится одним из исходных веществ, а также в случае экзотермической реакции со значительным тепловым эффектом. В этих условиях при плавном изменении температуры исходной смеси или теплоносителя температура реактора изменяется скачком в критических точках перехода между режимами поэтому на графике зависимости Т от Т появляется характерная гистерезисная петля (как на рис. III.4). Заметим, что, в отличие от процессов на внешней поверхности зерна, при проведении процесса в реакторах идеального смешения возможна ситуация, когда не только промежуточный, но и один из крайних режимов становится неустойчивым. Рассуждения, основанные на анализе стационарных уравнений, которые привели к условию неустойчивости (III.51), доказывают только неустойчивость промежуточного режима, но еще не свидетельствуют об устойчивости тех режимов, для которых неравенство (III.51) не удовлетворяется. Более того, существует область значений параметров процесса, в которой имеющийся единственный стационарный режим реактора [c.277]

Трет1[й эффект, который не учитывался в приведенном анализе, связан с возможным отсутствием постоянства температуры в порах зерен катализатора. Он наблюдается в относительно больших зернах катализатора с низкой теплопроводностью, где протекает реакция, сопровождающаяся значительным тепловым эффектом. На это явление недавно обратили внимание. В статье указано, что фактор каталитической эффективности значительно меняется, когда [c.179]

Перепад температуры по радиусу зерна определяется как интенсивностью теплопереноса внутри зерна, так и интвнсжвностыо отвода тепла, выделяющегося в зерне. Наличие теплопереноса по скелету слоя обеспечивает отвод тепла к соседним участкам зернистого слоя катализатора. Это увеличивает дисперсию тепла по слою возрастает ширина зоны реакции, как следствие, уменьшается максимальная температура во фронте (рис. 3.5). При этом уменьшаются и температурные градиенты по слою и по радиусу зерна катализатора. С ростом интенсивности теплопереноса по слою влияние внутреннего переноса тепла в зерне па температуру фронта уменьшается. Численный анализ позволил также сделать вывод [c.93]

Устойчивость колонн синтеза аммиака с внутренним теплообменом. Число стационарных состояний и их свойства можно найти по методу, примененному для анализа стационарных режимов в зерне и в слое катализатора. Аналогичная задача об устойчивости колонн синтеза решена В. И. Мукосеем Он провел численный анализ системы уравнений знаковой модели колонны синтеза и построил зависимость конечной температуры реакционной смеси от начальной (рис. ХУ-35). Как видно из рисунка, имеются области начальных температур, для которых суш,ествует одна или три температуры на выходе из колонны и соответственно одно или три стационарных решения (рис. ХУ-Зб). Верхняя кривая отвечает норхмальному режиму (/ к), средняя —неустойчивому, а >лижняя кривая (Тд ) не представляет практического интереса. Анализ устойчивости колонн синтеза аммиака методом исследования параметрической чувствительности выполнил В. С. Бесков [c.520]

Качественный [16] и численный анализ [17, 18] позволил оценить области несущественного влияния различных параметров, определяюищх процессы на зерне катализатора. Так, внутренний массонеренос не оказывает практического влияния на переходные режимы в зерне катализатора, если одновременно выполняются условия [c.9]

На уровне зерна катализатора необходима доработка созданной модели с целью учета существенной нестационарности процесса теплопереноса по радиусу зерна. Важен тщательный анализ динамики выжига кокса, на зерне, особенно в начальный, переходный период. И только на основе такого анализа нужно определить, при каких условиях выжига кокса зерно можно рассматривать изотермичнь , а возможно, и кв 1зи-стационарным по тепловому балансу. [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология