Тепловой эффект гетерогенно-каталитических реакций

Трубчатые реакторы — для проведения экзотермических гетерогенно-каталитических реакций со значительным тепловым эффектом. Теплоотвод осуществляется из зоны реакции. Катализатор находится в трубках. Теплоносителями служат газы, расплавленные металлы и соли, высококипящие органические теплоносители. Схемы таких реакторов варьируют в зависимости от методов отвода тепла. [c.184]

Уравнения материального и теплового баланса с эмпирическими коэффициентами массо- и теплопередачи повсеместно применяются при расчете гетерогенно-каталитических процессов, скорость которых лимитируется диффузией реагентов к поверхности частицы катализатора и теплообменом между потоком и активной поверхностью. Строго говоря, использование эффективных коэффициентов обосновано только когда поверхность катализатора равнодоступна (см. п. 2). Более тонкие эффекты могут определяться явлениями термодиффузии и диффузионной теплопроводности, возникающими при наложении и взаимном влиянии процессов тепло- и массопереноса, а также изменением физических свойств пограничного слоя, а следовательно и значений коэффициентов диффузии и температуропроводности в результате химических превращений. Ошибка, допускаемая в результате пренебрежения этими явлениями, в условиях большинства химических реакций мала. В некоторых процессах значительную роль играет так называемый стефановский поток, возникающий вследствие неравной скорости диффузии исходных веществ и продуктов реакции или изменения объема в ходе химических превращений. Влияние стефановского потока на скорость химической реакции рассматривается в п. 2. [c.116]

Так как в рассматриваемом диапазоне изменения температуры у поверхности скорость прямой реакции очень велика, то образованные в гетерогенных каталитических реакциях молекулы N0, немедленно реагируют с атомами N вблизи поверхности и выделяют большое количество тепла. Более того, образовавшиеся атомы О ста л кив ают ся с поверхностью, что приводит к дополнительному возрастанию теплового потока за счет рекомбинации в гетерогенных каталитических реакциях. Этот энергетический эффект значителен в диапазоне высот между 60 и 80 км, так как в этой области высот течение является значительно неравновесным, и имеется достаточно много атомов N вне пограничного слоя, которые необходимы для взаимодействия с молекулами N0. Однако при увеличении а этот эффект уменьшается за счет уменьшения числа атомов в реакции (2.15). В результате, этот механизм ускоряет рекомбинацию в газовой фазе, что предсказы- [c.84]

Качественное исследование систем уравнений, оиисывающих стационарные режимы работы гетерогенных каталитических реакторов, свидетельствует о множестве стационарных состояний. Причинами множественности стационарных состояний являются нелинейности кинетики химических реакций, а также транспортные эффекты, среди которых наиболее существенны тепло- и массоперенос между поверхностью зерен катализатора и реакционным потоком, перемешивание потока в радиальном и осевом направлениях отвод (подвод) тепла, выделяющегося (поглощающегося) в ходе химических реакций [1, 2]. [c.281]