Процесс адиабатические см Адиабатические процессы

Адиабатический процесс, протекающий без отвода или подвода тепла. В адиабатических системах температура в реакторе непрерывно меняется от входа к выходу, возрастая для экзотермических процессов и убывая для эндотермических. [c.263]

Одним из важных промышленных режимов работы установок является адиабатический. Адиабатический процесс протекает в отсутствие внешнего теплообмена. Уравнение адиабаты можно получить на основе уравнения 1-го закона термодинамики такого типа [c.54]

Получение очень низких температур в лабораторных условиях осуществляется последовательным применением различных методов. Испарение жидкого гелия (т. кип. 4,2 К) при быстрой откачке дает температуры вплоть до 0,3 К. Более низкие температуры могут быть достигнуты путем адиабатического размагничивания. Парамагнитная (разд. 16.1) соль, например сульфат гадолиния, охлаждается жидким гелием в присутствии сильного магнитного поля. Соль термически изолируется от окружающей среды, и магнитное поле медленно снимается. В соли происходит обратимый адиабатический процесс, при котором атомные спины [c.73]

Удобнее проводить адиабатические процессы в жидкой фазе, где поток обладает большей теплоемкостью. Теплоносителем с весьма высокой теплоемкостью является сам катализатор в процессах с движущимся или кипящим циркулирующим слоем, однако конструктивные и эксплуатационные трудности в подобных процессах велики. [c.262]

Прозрачность стекла позволяет наблюдать за ходом процесса. В адиабатических процессах, протекающих при температурах примерно до 120 °С, кожух из стекла, вакуумированный до остаточного давления 10 мм рт. ст., обеспечивает достаточную термоизоляцию аппарата. При более высоких температурах, а также при использовании крупногабаритных аппаратов в качестве термоизоляционного материала применяют стекловолокно в слое изоляции оставляют смотровую щель, предназначенную для визуального наблюдения за ходом процесса (см. разд. 7.7). Важным преимуществом стекла является его высокая коррозионная стойкость. Поэтому многие химические реакции и процессы разделения проводят в аппаратах и установках, изготовленных из стекла или других керамических материалов. Широкому применению стекла в химической промышленности способствует высокая твердость и незначительная шероховатость поверхности стеклянных изделий. Стенки стеклянных аппаратов во время работы незначительно загрязняются и легко поддаются очистке. Ценным свойством стекла является также сравнительно небольшой коэффициент линейного расширения. Использование стеклянных аппаратов при переработке фармацевтических продуктов и однократной или двойной перегонке воды дает возможность получать продукты без запаха, вкуса й, главное, без примесей металлов. [c.325]

Третий метод определения теплоты процесса основан на измерении перепада темиературы при осуществлении процесса в адиабатических условиях. Так как промышленные теплоизолированные реакторы работают в условиях, близких к адиабатическим, этот метод удобен для промышленных условий. Особенно часто он применяется для процессов со сложными нефтяными смесями, когда в химической схеме процесса используются технологические обобщения . [c.205]

Обозначения Т, Гщ, Го — температуры слоя, на входе в слой и начальная с, Сщ, Со — соответствующие значения концентрации реагента в газовой смеси в слое на входе и начальное ц — линейная скорость потока газовой смеси, отнесенная к полному сечению слоя W T, с) —скорость химической реакции АГа — адиабатический разогрев смеси при полной степени превращения I, L —текущая и общая длина слоя катализатора Я — эффективный коэффициент продольной теплопроводности слоя Сел — средняя объемная теплоемкость слоя катализатора Ср — средняя объемная теплоемкость реакционной смеси е — пористость слоя катализатора у = = Ср + Ссл D — эффективный коэффициент диффузии реагента в газовой смеси. Эта модель удовлетворительно описывает процессы в адиабатическом слое катализатора при таких предположениях градиенты температур внутри зерен катализатора незначительны химические процессы па внутренней поверхности зерен и диффузионные процессы внутри пористых зерен квазистационарны по отношению к процессам переноса в газовой фазе процессы межфазного тепло- и массообмена настолько интенсивны, что температура и. концентрация реагента в твердой и газовой фазе неразличимы. [c.100]

Удобнее проводить адиабатические процессы в жидкой фазе, где поток обладает большей теплоемкостью. Теплоносителем с весьма высокой теплоемкостью является сам катализатор в процессах с движущимся и кипящим циркулирующим слоями, однако конструктивные и эксплуатационные трудности в подобных процессах так велики, что они не получили широкого распространения. Если теплоемкость потока мала (как это свойственно газофазным процессам), неизбежно создание значительного перепада температуры по длине слоя катализатора. Чтобы этот перепад не превышал допустимых значений, реактор приходится разделять на ряд зон, в промежутках между которыми поток охлаждается или нагревается до требуемой температуры. [c.155]

Качественное рассмотрение вопроса об эффективности обмена R—Т дает адиабатический принцип, согласно которому процесс является адиабатическим, т. е. протекающим без изменения квантовых состояний сталкивающихся частиц (упругие столкновения), если скорость изменения возмущающего действия соударения ничтожно мала по сравнению со скоростью того периодического движения, которое отвечает внутренним степеням свободы. Выражая эти скорости соответственно величинами 1/т (т — продолжительность соударения) и о) (о — угловая частота периодического движения), условие малой вероятности превращения энергии поступательного движения во внутреннюю энергию (А.Ё = Йсо) на основании адиабатического принципа выразим следуюш,им неравенством 1/т (см., например, [237]) или [c.160]

Назначение процесса — адиабатический каталитический процесс дегидрирования легких углеводородов на стационарном катализаторе. Процесс можно использовать для получения как моно-, так и диолефинов. [c.50]

Для предварительного анализа систем управления и ускоренной оценки ситуаций очень удобно исходить из упрощенных моделей, определяемых брутто-реакциями исчерпывания мономера первого, второго или третьего порядков. Уравнение теплового баланса в общем случае удобно записать, считая теплосъем ограниченным это позволит при равенстве коэффициента теплопередачи нулю проанализировать также адиабатическое проведение процесса. Показатель качества является функцией температуры и конверсии (растущей или падающей линейно) и может быть взят как средневзвешенное от получаемого в каждом реакторе значения. Таким образом, охватывается практически большинство гидродинамических режимов непрерывных процессов полимеризации, осуществляемых в реакторах идеального вытеснения или идеального смешения. Именно в такой постановке и был рассмотрен выше один из вариантов математического обеспечения. Аналогичные варианты должны быть построены для других комбинаций упрошенных моделей. Эти модели будут особенно сильно влиять на алгоритмы статической оптимизации, которые составят первую группу алгоритмов — группу А. [c.169]

Общий случай. Обычно процесс контактирования проводят с отводом тепла. При наличии теплоотвода температуры будут ниже достигаемых при тех же степенях превращения при адиабатическом процессе, а линия, изображающая процесс на диаграмм ме /—X, пройдет левее адиабаты. Отклонение каждой точки этой кривой от адиабаты (выраженное в градусах изменения температуры газа) соответствует количеству тепла, отводимого от катализатора в процессе окисления до достижения данной степени превращения [c.243]

Зная начальный состав газа, можно построить на графике t—X прямую, отвечающую адиабатическому протеканию процесса в первом аппарате. Возможная степень превращения ограничивается равновесной кривой и при переработке газовой смеси, содержащей 7% двуокиси серы, составляет около 75%. При этом температура значительно выходит за пределы оптимальной зоны, и процесс заканчивается вблизи равновесной кривой. Можно было бы, конечно, ограничиться в первом контактном аппарате меньшей степенью превращения и поддерживать температуру в пределах оптимальной зоны, но это еще более ухудшило бы и без того неблагоприятные условия работы второго контактного аппарата и привело бы к снижению конечной степени превращения. [c.281]

Это решение справедливо прн изотермическом процессе. При адиабатическом процессе решение получаем дифференцированием уравнения адиабаты [c.316]

Следует отметить, что одинаковая симметрия начальных и конечных электронных состояний является лишь необходимым, но недостаточным условием того, чтобы процесс протекал адиабатически. Для решения этого вопроса следует произвести оценку взаимодействия и показать, что начальные и конечные электронные термы действительно принадлежат единой поверхности потенциальной энергии. Для качественных оценок подобного рода весьма полезным оказывается введение дальнейших упрощений в гамильтониан Н,,. В частности, если в Не пренебречь взаимодействием между электронами, то изменение электронной структуры молекул при их сближении выразится в изменении одноэлектронных молекулярных орбиталей, а изменение электронной энергии — суммарным изменением энергии одноэлектронных состояний. Такая детализация процесса позволяет нарисовать весьма наглядную картину изменения электронной структуры молекул при неупругих столкновениях и химических реакциях и дать простую интерпретацию сравнительной эффективности тех или иных элементарных процессов [711, 837, 1188]. Следует, однако, иметь в виду, что это достигается ценой достаточно грубых приближений. [c.107]

Вычисление изменения энтропии в необратимых процессах. Для необратимых процессов нельзя применять равенство d5 = oQ/T. Надо осуществить некоторый воображаемый обратимый процесс между теми же начальными и конечными состояниями и подсчитать фактическое изменение энтропии. Оно будет равно зменению энтропии в необратимом процессе. Допустим, что надо обрати.мо перевести Qi теплоты от нагревателя к холодильнику. Совершим обратимый цикл Карно. Газ поглощает теплоту Qi, отнимая ее у нагревателя, и производит работу. Затем следует адиабатическое расширение газа до Гг и снова изотермическое сжатие Qo теплоты будет при этом отдано холодильнику. Почему Q2, а не Qi Потому, что газ произвел работу, когда он совершил круговой процесс и вернулся в исходное состояние эту работу можно подсчитать по площади цикла Карно. [c.47]

Термодинамическая эффективность цикла рабочего тела не изменится, если адиабатические процессы сжатия и расширения заменить такими, которые при их совместном осуществлении в цикле с внутренним теплообменом не приводят к возрастанию энтропии системы. Таким образом, обратимые циклы могут осуществляться не только с адиабатическими процессами сжатия и расширения, но и с другими процессами при условии взаимного теплообмена между ними, т. е. с применением регенерации тепла. [c.39]

Температура, эквивалентная средней скорости адиабатического процесса, [c.270]

При расчете процесса дросселирования определяют не только доли отгона или конденсации смеси и составы образовавшихся фаз, но и понижение температуры уходящих потоков. Исходными данными для расчета процесса дросселирования являются состав сырья, начальные давления и температура и давление после дросселирования. Расчет выполняют путем совместного решения уравнений (1.13) и (1.14), а также уравнения теплового баланса адиабатического процесса расширения смеси [c.64]

На рис. III.4 приведены типичные равновесные кривые для экзотермической и эндотермической реакций. Их монотонность обеспечивает единственность равновесного состава нри любой заданной температуре. Форма кривых показывает, что это единственное состояние равновесия может быть достигнуто при адиабатическом протекании реакции в изолированной системе. Действительно, в случае экзотермической реакции температура в адиабатическом процессе увеличивается со степенью полноты реакции, в то время как [c.54]

Вернемся к рис. VII.6 и посмотрим, какой физический смысл имеют диаграммы такого типа. В случае адиабатического процесса стационарные уравнения записываются следующим образом [c.170]

Мы видели, что в случае обратимой экзотермической реакции повышение температуры ведет к неблагоприятному сдвигу равновесия. Однако при адиабатическом проведении экзотермической реакции температура будет увеличиваться, а в случае эндотермической реакции — уменьшаться. Это, конечно, — проявление принципа Ле Шателье для нас же важно то, что это приводит к необходимости использовать для адиабатических процессов многостадийные реакторы. Посмотрим на рис. 111.4 (стр. 54). Из него следует, что равновесная степень полноты реакции для адиабатического процесса, начавшегося при некоторой температуре, значительно меньше той, которая была бы достигнута, если бы все время сохранялась начальная температура. Если, однако, остановить [c.214]

Мы уже вывели основные расчетные уравнения для реактора идеального смешения с временем контакта 0. Если в формулах (VII.33), (VII.34) Q приравнять нулю, мы получим уравнения стационарного адиабатического процесса [c.216]

Сжатие воздуха в неохлаждаемом центробежном компрессоре ГТД происходит внешнеадиабатически (внешний теплообмен oq = 0) с показателем k >k. В качестве эталонного процесса принимаем адиабатический процесс сжатия с показателем k. [c.250]

Цикл идеальной машины. В илеальнон компрессионной холодильной машине (рис. ХУП-5, а), цикл работы которой соответствует обратному пиклу Карно, компрессор 1 засасывает пары холодильного агента, сжи- aeт их до заданного давления, прн котором они могут быть сжижены охлаждением водой, и нагнетает пары в конденсатор II. На диаграмме Т—5 (рис. ХУП-5, б) процесс адиабатического сжатия паров изображается вертикальной линией (адиабатой) /—2. Сжатие сопровождается нагреванием паров от температуры 7 (точка /) до температуры Т (точка 2). Лля того чтобы процесс сжижения в конденсаторе II происходил при [1ССТ0ЯН1ЮЙ температуре Т, процесс сжатия паров, как показано на [c.655]

Обычно, это процессы с небольшой концентрацией исходного реагента, к которым относятся процессы каталитической очистки обезвреживание отходяших газов, очистка технологических газов, например, азотоводородной смеси от оксида углерода. Адиабатический процесс также применяют для обратимых процессов, когда разофев ограничен равновесием. В промышленности это экзотермические процессы окисления 802, синтеза ННз, эндотермические процессы дегидрирования в производстве мономеров синтетического каучука. Для достижения полного преврашения эти процессы проводят в многослойных реакторах. [c.221]

Процесс адиабатического увлажнения. Тонкий слой воды или ее мелкие капельки при контакте с воздухом приобретают температуру, равную температуре мокрого термометра. При контакте воздуха с водой, имеющей такую температуру, происходит процесс адиабатического увлажнения воздуха. В этом процессе энтальпия воздуха остается неизменной. В i - d -диаграмме этот процесс можно проследить по линиям / = onst (рис. 1.9). Если воздух, состояние которого соответствует точке 7, будет находиться в контакте с водой, имеющей температуру мокрого термометра ta-r i то его состояние будет изменяться по линии z l = onst, например до точки 2, если воздух ассимилирует Kdi влаги на 1 кг сухой части воздуха. Предельное состояние воздуха в этом процессе соответствует его насыщению влагой в точке 3 пересечения лу1 1а процесса с кривой ф = 100%. В вентиляции часто используют способ адиабатического увлажнения воздуха. Для этого в оросительной камере разбрызгивают одну и ту же воду, забираемую из ее поддона. Вода, непрерывно находясь в контакте с воздухом, имеет температуру, близкую к температуре мокрого термометра. Она в небольшой части (около 3%) испаряется и увлажняет воздух, проходящий через камеру. Реальный луч процесса несколько отклоняется от линии / = onst, но это отклонение незначительно. Увлажнение воздуха в камере орошения практически протекает до ф = 90-95%. [c.30]

Таким образом, для односещионных колонн, продукты которых содержат все компоненты разделяемой смеси, фигуративные точки продуктов лежат на прямой, проходяш,ей через равновесную ноду жидкой фазы питания. Линейная зависимость концентраций компонентов в продуктах разделения от флегмового числа Н (или от парового числа 5) вытекает непосредственно из уравнений ( .1) — (У.2) при х 1в=Х1р (или х т = = Х1р). Таким образом, возможность осуществления процесса адиабатической ректификации идеальной смеси при наличии всех компонентов в продукте с сохранением одной зоны постоянных концентраций в секции б районе иитаппя при составе Х 1=Х1Р вытекает из сопоставления с процессом обратимой ректификации. Такой процесс адиабатической ректификации возможен, поскольку во всех сечениях колонны, кроме сечения питания, потоки пара и жидкости больше, чем в обратимом процессе с тем же составом продукта, т. е. движущая сила процесса ректификации (разность между равновесными и рабочими концентрациями) больше нуля. С другой стороны, инвариантность состава в зоне постоянных концентраций по отношению к флегмовому числу при рассматриваемых режимах (Х = Х1р) вытекает из принципа максимальной работы (энтропии) разделения при заданных энергозатратах. Если допустить, что Х1 фХ1Р, то возникнет термодинамическая необратимость при смешении потока питания с внутренними потоками колонны и работа разделения уменьшится. [c.153]

Пуассоп прп выводе уравнения (IV, 14) предполагал, что теп-.юта—свойство системы, и на этом основании напнса.1 уравнение (IV, 4) для бесконечно малого адиабатического процесса. Необходимо рассмотреть, на-ско И)Ко уравнение (IV, 4) согласуется с современными представлениями о природе теплоты, т, е., в конечном счете, с принципом эквивалентности, Разбор облегчится, если воспользоваться геометрическим представление.м процесса". [c.130]

Расчет отношения PJPn показал, что в адиабатическом процессе МВР расширяется, причем тем сильнее, чем больше концентрация инициатора. МВР слабо зависит от теплового эффекта полимеризации, однако предэкспоненты и энергии активации элементарных стадий значительно влияют на распределение. Поэтому для конкретных полимеризационных процессов, протекающих в адиабатических условиях, нужно делать точные расчеты с учетом величин элементарных констант. [c.303]

Теперь вернем снетему снова в состояние 1 предполагаемым адиабатическим путем. Для него Q = 0, тогда — Д6 +Ш =0. Сум-.мируя эти уравнения, имеем Q=W+W (так как А11 одинаково для обоих процессов). Значит, в итоге кругового обратимого процесса теплота Q была превращена полностью в работу. Такой результат противоречит второму началу и, следовательно, исходное предположение ошибочно. Очевидно, что состояние 2 недостижимо чисто адиабатическим путем. Этот припщш, сформулированный Каратеодори, справедлив для систем, у которых все части имеют одну и ту же температуру, т. е. для термически однородных систем. Отсюда следует, что существует функция, которая в адиабатическом процессе остается неизменной. Но этот процесс характеризуется условием бС = 0, поэтому разумно допустить, что искомая функция содержит Q. Однако бQ не является полным дифференциалом и Q не может быть функцией состояния. Умножив 6Q на интегрирующий множитель 1/Г, получаем выражение, которое, по крайней мере для идеального газа, является полным дифференциалом. Справедливо ли это по отношению ко всем веществам Каратеодори рассмотрел пфаффову форму, представляющую элемент теплоты в общем виде [c.41]

При расчете сложных процессов также можно выявить критические поверхности в пространстве С, Г, на которых происходят переходы между различными режимами, и найти, пересекается ли с ними кривая, изображаюш,ая адиабатический путь процесса. При этом существенно, что в случае сильно экзотермических реакций при расчете процесса вплоть до самой критической точки можно пользоваться кинетическими зависимостями скоростей реакции от С и Г, не учитывающими диффузионного торможения процесса. [c.253]

По датгным табл. 8 строим вспомогательную кривую (рис. 152). Энтальпия 86.1,] ккал кг отвечает температуре верха реактора п Зная температуру верха и нп.ча р( 1Ктора, находим томпературу, ентную средней скоростп адиабатического процесса. [c.291]

Существует два основных метода охлаждения реагирующей смеси между стадиями адиабатического процесса. С конструктивной точки зрения проще всего смешивать реагенты с байпасной частью исходной смеси. Не обязательно использовать холодное сырье можно вводить в реактор холодное инертное вещество, разбавитель нли смесь какого-либо иного состава. Например, в процессе окисления двуокиси серы используется подача холодного воздуха. В любом случае недостатком такого метода является то, что реагирующая смесь, в которой уже достигнута некоторая степень превращения, разбавляется пепрореагировавшим веществом. Альтернативным методом является охлаждение в промежуточном теплообменнике, где состав реагирующей смеси совсем или почти не меняется. Для каталитических реакций скорость процесса в отсутствие катализатора пренебрежимо мала поэтому, скажем, из реактора с неподвижным слоем газовый поток можно направлять во внешний теплообменник, а затем возвращать в следующий адиабатический слой без заметного изменения степени полноты реакции. В гомогенно-каталитическом процессе реакция может происходить и в теплообменнике, тогда теплообменник можно рассматривать как неадиабатический трубчатый реактор. [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология