Система адиабатически диффузия

Трехфазный. синтез метанола характеризуется рядом преимуществ простота конструкции реактора, достаточно равномерное распределение жидкости и газа по площади поперечного сечения реактора, возможность ввода и вывода из системы катализатора без ее остановки, сравнительно низкая осевая диффузия газа и эффективное использование тепла реакции с получением пара. Температурный профиль в реакторе приближается к изотермическому, что позволяет создать благоприятные условия для синтеза метанола. Повышение температуры в трехфазном реакторе при соотношении скоростей потоков жидкость газ, равном 1 20, составляет 4—5 °С, в то время, как прирост температуры в двухфазном адиабатическом реакторе равен 30—50°С. Истирание и потери катализатора значительно ниже, чем в двухфазных кипящих системах благодаря упругим свойствам жидкой фазы. Вследствие высокой степени превращения исходных компонентов за проход реактора в трехфаз- [c.195]

На стр. 157 приведен предел воспламенения смесей паров перекиси водорода и воды при атмосферном и уменьшенном давлении. На рис. 62 и 63 показано влияние изменения природы и концентрации присутствующего инертного газа на предел воспламенения при общем давлении 200 мм рт. ст. 118]. Замена части водяного пара гелием, азотом или кислородом не изменяет предела воспламенения двуокись углерода оказывает известный тормозящий эффект. Истолкование этих данных затруднительно, так как роль инертного газа может быть обусловлена его теплоемкостью, отражающейся на температуре адиабатической реакции, теплопроводностью, влияющей на скорость отвода тепла из реакционной зоны, действием его на скорость, с которой образовавшиеся в реакции свободные радикалы могут уходить путем молекулярной диффузии, или эффективностью этого газа в отношении переноса энергии ири тройных соударениях. Вероятно, наиболее существенное значение имеет теплоемкость. Адиабатическая температура реакции предельного воспламеняющегося состава для системы перекись водорода—вода составляет, например, 780" при общем давлении 1 ат и 880° при 200 мм рт. ст. эти значения 1Ч)раздо ниже встречающихся в большинстве систем из топлива и окислителя. [c.380]

Динамические характеристики. Из-за внешних воздействий и (или) изменений внутренних свойств каталитического процесса и реактора температурные и концентрационные поля в слое катализатора меняются во времени. При этом, как уже отмечалось, те параметры, влияния которых в стационарном режиме можно было не учитывать, часто оказываются существенными в нестационарном процессе. К таким параметрам можно отнести, например, эффективную диффузию вещества вдоль слоя катализатора, массоемкость и теплоемкость слоя, неравнодортупность наружной поверхности зерна, внешний тепло- и массообмен. В стационарном режиме значительное число факторов воздействует на состояние системы независимо и часто аддитивно. Это позволяет попользовать более узкие модели и эффективные параметры, отражающие суммарное влияние этих факторов. В нестационарном режиме степень влияния этих факторов может быть ииой и, кроме того, сильно зависеть от состояния системы. Влияние этих факторов необходимо учитывать порознь. Так, например, дисперсию тепла вдоль адиабатически работающего слоя катализатора в стационарном режиме вполне достаточно представить коэффициентом эффективной продольной теплопроводности. В нестационарном режиме это недопустимо — необходимо учитывать раздельно перенос тепла по скелету катализатора, теплообмен между реакционной смесью и наружной поверхностью зерна и иногда — перенос тепла внутри пористого зерна. Из-за инерционных свойств в нестационарном режиме имеют место большие, чем в стационарном режиме, градиенты температур и концентраций на зерне и в слое катализатора, что приводит, например, к отсутствию пропорциональной зависимости между температурой и степенью превращения, пепродол5кительному, но большому перегреву у поверхности зерна с наилучшими условиями обмена. Сдвиг по фазе между температурными и концентрационными полями иногда приводит к возникновению колебательных переходных режимов и даже устойчивых предельных циклов. Это мо- [c.77]

Сразу надо устранить возможное недоразумение, заключающееся в том, что для адиабатического процесса OQ = 0 и, казалось бы, всегда Д5 = 0. Но противоречия нет. В изолированной системе нет только теплообмена с внешней средой. Внутри системы возможен теплообмен между отдельными ее частями. Могут иметь место и другие необратимые процессы, например диффузия. [c.56]

Разлитый жидкий водород в принципе представляет определенную опасность, так как вследствие низкой температуры кипения, малой теплоты испарения и большой скорости диффузии он быстро испаряется, образуя пожаро- и взрывоопасные смеси. Однако следует отметить, что смеси водорода с кислородом или воздухом в момент их образования самопроизвольно не реагируют. Для инициирования реакции горения нужно сообщить системе некоторую энергию активации. Инициаторами горения водородных смесей в замкнутых объемах могут быть разряды статического электричества [739] от взвешенных частиц к стенкам емкости ломающиеся кристаллы твердых частиц (особенно кислорода), ударные волны, адиабатическое сжатие газовых пузырьков и т. п. [c.619]

Диффузионное распространение пламени в изотермических условиях. При невыполнении условия подобия поля температур и поля концентра-ци1 1, как и условия стационарности концентраций промежуточных веществ, при вычислении нормальной скорости пламени даже в тех случаях, когда механизм реакции известен, возникают большие трудности, связанные с кеобходимостью решения в достаточной мере сложной системы дифференциальных уравнений. И лишь в предельном случае изотермического распространения пламени, обусловленного чисто диффузионным механизмом, задача снова упрощается и в ее простейшем виде сводится к решению одного уравнения диффузии Единственный случай распространения пламени при постоянной температуре (практически совпадающей с температурой стенок реакционной трубки) был наблюден и изучен В. Г. Воронковым и Н. Н. Семеновым [49] на примере весьма бедной смеси паров сероуглерода СЗг с воздухом, содержащей 0,03% СЗг. Изотермичность процесса в данном случае обеспечивалась малым количеством выделяемого реакцией тепла (адиабатический разогрев указанной смеси составляет 15°), вследствие чего все выделяемое тепло отводилось к стенкам, и реакция шла при температуре стенок реакционной трубки. На рис. 198 показаны измеренные В. Г. Воронковым и Н. Н. Семеновым область самовоспламенения указанной смеси (кривая 1) и область распространения пламени (кривая 2). Как видно, в условиях опытов этих авторов пламя распространяется нри температурах 50—150°С, которые примерно на 100° ниже температур самовоспламенения смеси при соответствующих давлениях. Из этого следует, что термический фактор в данном случае [c.618]

Механизм процесса массопередачи в этом случае более слош- вый, чём для внешнего контроля, так как массопередача внутри частицы сложным образом связана с теплопередачей как в системе легкая фаза — частица , так и внутри самой частицы. Когда теплопередача и массообмен протекают одновременно, теплопередача конечно связана с условиями массопереноса. В этом случае проблема теплопередачи существенно зшрощается отсутствием градиента температур как между частицами, так и внутри их, поскольку слой твердого материала всегда находится при адиабатической температуре насыщения, независимо от природы твердого материала. Процесс сушки тем самым может быть рассмотрен либо как конвективная теплопередача к изотермическому твердому материалу, либо как конвективная массопередача от твердого материала при постоянной температуре и содержании поверхностной влаги, как это мы предпочитали делать в предыдущем разделе. Наоборот, контролируемая диффузией сушка в фонтанирующем слое является циклическим процессом, включающим теплопередачу к рециркулирующей частице [по уравнению (8.5)], но с соответствующей температурой частицы, которая изменяется [c.159]

Одним из первых исследований, посвященных изучению данных механизмов в свободноконвективных течениях, является работа [95]. В этом экспериментальном исследовании осуществлялся вдув гелия сквозь пористую поверхность горизонтального цилиндра в окружающий воздух. Экспериментальные данные были получены при различных значениях массовой скорости вдува и температуры стенки. Результаты измерений показали, что при То = Тх плотность теплового потока в стенку не становится нулевой. Было установлено, что адиабатические условия достигаются в том случае, если температура стенки выще Тею на величину, которая зависит от массовой скорости вдува и может достигать 31,7°С. Аналогичные результаты были получены ранее, например в работе [94], при исследовании пористого вдува в пограничный слой при вынужденной конвекции в бинарной смеси гелий — воздух. На основании этой аналогии можно сделать вывод, что особенности экспериментальных данных для свободноконвективных течений также объясняются влиянием диффузии на перенос тепла, или эффектом Дюфура. В более поздней работе [82] проведен анализ этих эффектов в окрестности нижней критической линии горизонтального цилиндра для системы гелий — воздух. [c.396]

Наилучший объект для применения ЧЭДТ — изолированная система. Очевидно, что микроскопическую систему, содержащую не более 10 частиц и являющуюся частью большей системы, можно приближенно считать адиабатически изолированной лишь на весьма коротких интервалах времени, о которых можно составить представление, если известны, например, коэффициенты температуропроводности или диффузии и линейные размеры исследуемого объекта. С другой стороны, в силу причин, указанных выше, на обычных ЭВМ и с обычными алгоритмами нельзя провести ЧЭДТ длиннее [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология