Реакционная переменная

Поскольку в реакторе идеального вытеснения каждый из элементов реагирующей смеси ведет себя, как замкнутая реакционная система, то естественно, что соотношение (1,11) играет роль уравнения материального баланса не только для реактора идеального вытеснения, но и для реактора периодического действия, работающего в условиях идеального смешения. Однако, если для реактора периодического действия уравнение (1,11) описывает изменение концентрации со временем, то для реактора идеального вытеснения оно позволяет также судить о распределении концентрации по длине реактора. Для этого нужно произвести замену независимого переменного по формуле I = = //у. [c.18]

Применение методов прикладной статистики в задачах анализа и прогнозирования свойств катализатора требует корректного учета специфики решаемых задач и возникающих ограничений. Так, в гетерогенном катализе широко распространено явление взаимного влияния катализатора и реакционной среды. Примером такой ситуации может служить гетерогенное окисление бензола и ксилола на ванадиевых катализаторах, когда вследствие разности в восстановительных потенциалах обоих углеводородов меняется стационарный состав катализатора по слою. В работе (291 показано, что дегидратация алифатических спиртов на оксидных катализаторах (оксидах А1, Хг, 31) хорошо описывается уравнением Тафта с литературными значениями а. Однако коэффициент чувствительности а изменяется от оксида к оксиду. Следовательно, мы приходим к необходимости учитывать опосредованное влияние других переменных. Это обстоятельство делает необходимым использовать такие измерители статистической связи, которые были бы очищены от подобного влияния [21. [c.68]

Можно теперь определить другую реакционную переменную — степень превращения а, представляющую собой отношение [c.16]

Может случиться так, что превраш,ение определяется состоянием равновесия в системе. Тогда не достигает своего максимального значения тах, а лишь приближается к своему равновесному значению е- Таким ситуациям отвечает третья реакционная переменная т], иногда называемая степенью завершенности реакции [c.17]

Следует упомянуть еще одну реакционную переменную — удельную глубину протекания х, определяемую соотношением [c.18]

Реакционные переменные, связанные с протеканием реакции в замкнутой гомогенной химической системе [c.19]

В табл. 1.1 собраны реакционные переменные, характеризующие глубину протекания выделенной реакции в замкнутой системе.. [c.19]

Высокая реакционная способность полиизопрена требует применения эффективных методов его стабилизации. Систематические исследования показали необходимость обеспечения высокой степени чистоты полиизопрена в отношении содержания в нем примесей металлов переменной валентности (железо, медь, титан), так как соединения этих металлов ускоряют окислительную деструкцию каучука. Другой способ повышения окислительной стойкости полимера —пассивация переходных металлов, остающихся в каучуке, путем перевода их соединений в неактивную форму, не оказывающую каталитического влияния на окисление полимера. [c.221]

Характерными особенностями органических перекисей являются их нестабильность и высокая реакционная способность, которые и обусловливают повышенную опасность работы с ними. Разложение перекисных соединений при нагревании, а также под воздействием ионов металлов переменной валентности, аминов, сернистых и других соединений может происходить как при синтезе, так и при применении. [c.133]

В некоторых случаях для более полной конверсии дефицитного спирта выгодно проводить реакции при избытке кислоты. Смещение равновесия может быть достигнуто также удалением из реакционной смеси одного из продуктов, например воды, чем достигается увеличение мольной доли эфира. Изменение любой из переменных, определяющих равновесие, вызывает смещение этого равновесия в сторону компенсации этого изменения (принцип Ле-Шателье). [c.20]

В динамических системах измеряемой переменной является не время, а объем реакционного пространства Уц в котором циркулируют реагенты, или местонахождение реагентов на пути их продвижения [c.23]

В этих уравнениях удельная теплоемкость и плотность реакционной смеси, теплота и скорость реакции являются переменными величинами. Когда охлаждающая жидкость протекает в одном направлении с реакционной смесью, ее температуру можно рассчитать, пользуясь тепловым балансом [c.188]

Модели отдельных операций представлены в мернике М — уравнением истечения жидкости через сужающее устройство (штуцер) при переменной высоте столба жидкости в реакторе R р — уравнением теплопередачи для случая нагревания реакционной массы конденсирующимся паром, р.,уравнениями химической кинетики для последовательных реакций и уравнением теплопередачи в изотермических условиях, р — уравнением теплопередачи для охлаждения реакционной массы хладагентом, температура которого изменяется. [c.150]

Рис. 7.7. Схема реактора, работающего при переменной температуре реакционной смеси перед основным слоем катализатора Аа

После этого цикл повторяется. При такой организации процесса центральная часть слоя работает в режиме переменных направлений фильтрации реакционной смеси, а тепло, выделяющееся в этой части, служит для попеременного нагрева слоев Лз и Л3. Крайние части слоя работают периодически в режиме нагрева или формирования и вытеснения тепловой волны. Через несколько переключений во всех частях слоя устанавливаются периодически повторяющиеся температурные и концентрационные поля. [c.296]

Нестационарные способы позволяют легко перерабатывать реакционные газы как с постоянными, так и переменными вход-ньши параметрами — составом, температурой, нагрузкой. [c.297]

Попытки построить диаграммы для определения максимального выхода, подобные приведенным выше для степени превращения оказались безуспешными из-за гораздо более сложных функциональных связей между переменными. При анализе проблемы конверсии мы убедились, что требуемая высота слоя возрастает при интенсификации перемешивания, так как средняя концентрация реагента при этом приближается к конечной (выходной). Высота реакционной зоны, обеспечивающая максимум выхода вещества В, не обнаруживает столь простой зависимости от интенсивности перемешивания. Зато этот выход значительно менее зависит от продольного перемешивания, нежели степень конверсии. [c.407]

В уравнениях математического описания реакционных процессов в реакторах с мешалками использованы следующие условные обозначения информационных переменных а, Ь, с — стехиометрические коэффициенты А, В. С — реагирующие вещества С — концентрация компонента Ср —удельная теплоемкость потока реакционной массы Е — энергия активации fi — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой реактора — площадь теплообмена между стенкой реактора и хладагентом в рубашке Рз — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой змеевика 4 —площадь теплообмена между стенкой змеевика и теплоносителем в змеевике G — массовый поток вещества ДС — изменение массового потока реагента за счет диффузии и конвекции А — удельная энтальпия ДЯг — тепловой эффект реакции при постоянном давлении при превращении или образовании 1 кмоль компонента — длина змеевика т —число компонентов реакции Ai — молекулярная масса реагента п —порядок реакции /V —число молей Qnp —скорость подвода энергии (тепла) Qot — скорость потока энергии (тепла) в окружающую среду R — газовая постоянная Т — абсолютная температура — температура / — общая внутренняя энергия системы, [c.67]

Другую группу регламентированных переменных составляют конструкционные параметры элементов или подсистем конструкционный тип аппаратов высота реакционного обп.е-ма диаметр и высота слоя катализатора конструкционные размеры аппарата и т. п. [c.64]

Для существующих стационарных режимов требуется стабилизация начального состава, температуры и нагрузки по исходной смеси, что приводит к созданию сложных систем автоматического управления процессов. Нестационарный способ позволяет перерабатывать реакционные газы как с постоянными, так и переменными параметрами и не требует сложной аппаратуры по автоматической стабилизации параметров процесса. [c.316]

Рис. 6.20. Принципиальная технологическая схема реактора, работающего при переменной температуре реакционной смеси перед основным слоем катализатора А2

Во многих случаях необходимо, чтобы (иногда называемая температурой горячей точки) была не больше некоторой заданной величины, поскольку могут возникнуть нежелательные побочные реакции, например разложение продукта. Так как часто эта самая высокая допустимая температура значительно ниже температуры, достигаемой при адиабатических условиях, важно знать влияние на величину свойств реакционной смеси, переменных процесса и теплообмена. [c.126]

Во многих случаях дифференциальная селективность изотермического реакционного устройства зависит больше, чем от одной переменной состава, и, следовательно, описанный выше метод непригоден для расчета и оптимизации выхода. Предположим, что зависит от концентраций реагентов и с , которые являются независимыми и изменяются произвольно, и, кроме того, что ярр велико, когда одна из этих концентрации относительно мала. Как подобрать концентрации реагентов в реакторе для получения высокого выхода целевого продукта [c.205]

Положим, что к моменту t масса одного из исходных веществ изменилась на т,- — Шо,- (из конечной массы в момент I вычитаем начальную в момент = 0). В соответствии с требованием сохранения массы в закрытой системе это изменение можно приравнять стехиометрическому количеству реагента г, умноженному на некоторую долю I/ этого количества. Эту последнюю Жуге и де Донде (1917—1920 гг.) назвали реакционной переменной. Впоследствии стали называть глубиной протекания реакции или глубиной превращения. Таким образом, для каждого реагента [c.218]

Влияние различных реакционных переменных на оксо-про-цесс, катализируемый родием, может быть систематизировано с помощью схемы, показанной на рис. 12.1. Увеличение концентрации фосфина замедляет скорость реакции, но увеличивает отношение линейных и разветвленных продуктов и подавляет как гидрирование, так и изомеризацию олефина. Это соответствует росту региоселективности стадии присоединения гидрида (б). Наличие пространственно-объемного фосфина или нескольких фосфинов, по-видимому, способствует региохимизму против лравила Марковникова, однако электронные эффекты также могут играть значительную роль. [c.108]

Псевдоэнергетические связи. Задачи расчета и моделирования промышленных процессов и аппаратов требуют введения и выделения в отдельный класс связей, на которых задается пара переменных ей/, таких, что их произведение не определяет непосредственно мощность, затрачиваемую на связи, т. е. а. Например, для потока массы, поступающей на переработку в химический аппарат, существенны не только характеристики типа давления и объемного расхода, но и концентрация компонентов потока, температура реакционной смеси и т. д. Таким образом, в качестве /-переменных вводятся потоки материальной среды (объемные, весовые, мольные), потоки тепла, а в качестве е-переменных (несиловой природы) — переменные интенсивного характера (например, концентрация к-то компонента С , температура смеси Тит. п.). Связи с такими е- и /-переменными обычно возникают при модельном представлении ФХС и носят название псевдоэнергетических связей. [c.26]

Рассмотрев унифицированный механизм Коста (рис. 12.4) и модельные для индивидуальных стадий реакции, возвратимся к специфическим примерам гомогенно катализируемых реакций между монооксидом углерода и водородом и экспериментальным факторам, влияющим на селективность образования продуктов и скорость. Самый слабый катализатор НСо(СО)4 требует жестких условий (1970 атм СО/Н2, 230 °С) для достижения лишь умеренных скоростей, но анализ продуктов свидетельствует в пользу общего механизма Коста, показанного на рис. 12.4. Например, выражение для скорости [83, 84] имеет первый порядок как по СО, так и по Н2, что соответствует лимитирующей стадии образования формальдегида через металлоформил [уравнение (12.56)]. Образованию этиленгликоля способствуют высокие давления, высокие отношения Н2/СО и более низкие температуры [85, 86]. Влияние реакционных переменных свидетельствует об образовании метанола и этиленгликоля из единственного интермедиата, скорее всего производного кобальта НОСН2—Со, как показано на рис. 12.4. Этот кобальтовый катализатор, вероятно, никогда не представит промышленного интереса, так как хорошая избирательность образования этиленгликоля требует более низких температур, но скорости слишком малы даже при более высоких температурах. [c.129]

Пример химической защиты реакционного аппарата. Наиболее рационально химическая защита решена в реакционном аппарате, изображенном на рис. 2.20, предпазначенпом для проведения химических процессов в сильно агрессивных горячих (/ до 200°С), кислых или переменных (кислота — щелочь) средах. В аппарате допускается обогрев паром или высокотемпературным органическим геплоносителем и охлаждение водой или рассолом. [c.71]

Реакционная смесь и теплоноситель подаются прямотоком, и—постоянная, Г—переменная. Методика расчета аналогична расчету для случая 3. Для каждого выбранного значения х и вычисленного значения Г из уравнения тепловЖ баланса реактора рассчитывают соответствующую величину Г . Затем применяют уравнение (V, 35). [c.154]

Реакторы с кипящим слоем катализатора представляют собой вертикальный цилиндрический аппарат переменного сечения по высоте с полушаровыми или коническими днищами. Основными зонами реактора являются реакционная зона плот- [c.26]

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]

Последний член в правой части уравнения (VIII.142) учитывает теплообмен между тонким реакционным слоем и внутренностью частицы катализатора п обозначает направление внешней нормали к активной поверхности. Таким образом, при данной постановке задачи уравнения процесса в тонком реакционном слое ( 111.140), ( 111.142) служат граничными условиями для уравнения теплопроводности ( 111.140). Вводя безразмерные переменные и линеаризуя граничные условия ( 111.141), ( 111.142) в окрестности стационарного режима, имеем [c.362]

Поясним это положение на примере. Пусть в реакторе периодического действия осуществляется хи.мическая реакция этому факту в имитационной моде,ли соответствует значение логической переменной Л(г(5) = 1 [в противном случае, т. е. когда реакция в аппарате не происходит, Хб(5)=0]. В прои.зволь-ный (ил[1 установленный регламентом) момент времени т можно ожидать окончания реакции, что определяется анализом реакционной массы на содержание целевого компонента. Факт окончания реакции интерпретируется как нас.ту1[ление состояния, прн котором б (Q) = l. [c.113]

Основными переменными, характеризующими материальные и энергетические потоки реакционного процесса в яроточном реакторе с мешалкой, являются о.о — объемный расход входного потока, содержащего -ый компонент Си —концентрация 1-го компонента во входном потоке ti o ii,о — температура входного потока Шо Vi объемный расход хладагента /ю —температура хладагента на входе Ит — объемный расход теплоносителя то — температура теплоносителя на входе Qnp — скорость подвода тепла (вхрдные переменные) о —объемный расход реакционной массы С/— концентрация -го компонента в выходном потоке V, /г — температура реакционной массы h — температура хладагента на выходе It—температура теплоносителя на выходе Qot — скорость оттока тепла в окружающую среду (выходные переменные). [c.65]

Отметим, что деление проектных переменных ХТС на регламентированные и оптимизирующие несколько относительпо, поскольку в зависимости от конкретных условий функционирования системы одни и те же информационные переменные могут быть либо оптимп-зирующиыи, либо регламентированными. Так, если поток исходной реакционной смеси поступает в реакторную подсистему из какой-либо другой подсистемы и его массовый расход, состав и давление нельзя изменять по некоторой желаемой программе или стабилизировать, то эти информационные переменные будут регламентированными, а в противном с.лучае — оптимизирующими переменными системы. [c.66]

Пуск реактора по данной схеме производится следующим образом. На предварительно разогретый слой катализатора исходная реакционная смесь с низкой входной температурой подается через заслонку 2 (заслонка 1 закрыта). В центральной части слоя (А1) и в крайней части (А2) возникают тепловые волны (О] и Ь соответственно), которые движутся в направлении фильтрации реакционной смеси. Направления газовых потоков в частях слоя указаны непрерывными стрелками (см. рис. 6.21, а). Через некоторое время (время полуцикла) тепловая волна щ займет положение 02, а волна 1 - положение 2 (см. рис. 6.21, б). В это время заслонка 1 открывается, а заслонка 2 закрывается. Это приводит к разделению теплового пика Д2 на две тепловые волны. Одна из них будет распространяться по центральной части слоя (/ 1), а вторая - по крайней части (слой А ). Направления распространения тепловых волн совпадают с направлениями фильтрации смеси в слоях и показаны стрелками (см. рис. 6.21, б). Через время полуцикла тепловая волна 02 займет вновь положение О) (см. рис. 6.21, а). После этого цикл повторяется. При такой организации процесса центральная часть слоя работает в режиме переменных направлений фильтрации реакционной смеси, а тепло, вьщеляющееся в этой части, служит для попеременного нафева слоев А2 и Ау Крайние части слоя работают периодически в режиме нафева или формирования и вытеснения тепловой волны. Через несколько переключений во всех частях слоя устанавливаются периодически повторяющиеся температурные и конценфационные поля. [c.321]

Большинство исходных данных, необходимых для оптимизации промышленного реактора, можно получить в химической лаборато-рпп. Необходимо иметь сведения о самом дешевом С11 рье, предпочтительной последовательности реакционных фаз при сложном синте.зе, наиболее подходящем катализаторе, возможном нснользованни побочных продуктов и т. п. При оценке результатов экспериментов, связанных с этими вопросами, химик руководствуется в основном полученным выходом целевого продукта. Когда принято решение относительно тина реактора, необходимы дополнительные лабораторные сведения о влиянии переменных процесса па скорости пре-вращепия всех используемых реакций. [c.200]

Если реакционный поток характеризз ется большим числом переменных, то число расчетов, необходимое для поиска оптимума, может оказаться очень большим. Однако, как показал Арис метод динамического программирования чрезвычайно удобен при использовании счетных машин. Стори отметил, что описанной процедурой можно пользоваться д.ля исследования последовательности реакторов (каскад или идеальный трубчатый реактор), но не для реакционных устройств с рециркуляцией продукта илп сырья. [c.220]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология