Основы теории реакторов

ОСНОВЫ ТЕОРИИ РЕАКТОРОВ Технологическая классификация реакторов [c.289]

В настоящее время наиболее полно разработаны основы теории реакторов, работающих в стационарном или квазистационарном режиме. Например, Институтом катализа СО АН СССР совместно с другими организациями получены результаты, позво- [c.21]

Расчет реакторов, предназначенных для осуществления того или иного химического процесса имеет свои специфические особенности. Вопросам расчета реакционных устройств посвящена обширная литература [1—7], в которой содержатся основы теории реакторов, приведены расчетные зависимости, необходимые для проектирования и примеры конкретного расчета реакционных устройств. Ниже изложены основные принципы, применяемые при проектировании некоторых наиболее распространенных реакционных устройств НПЗ и НХЗ. [c.101]

В книге рассмотрены важнейшие понятия химической кинетики. Изложены основы теории реакторов различных типов (периодического и непрерывного действия, колонных каскадов). Описаны реакторы с твердой фазой (неподвижным и псевдоожиженным слоем катализатора). Рассмотрены случаи протекания в аппаратах реакций, сопровождаемых абсорбцией и экстракцией. Приведены методы расчета реакторов с мешалками (аппараты идеального смешения) и трубчатых реакторов (аппараты идеального вытеснения). Даны сравнение реакторных установок и рекомендации по выбору реакторов. Во втором издании книги (первое издание вышло в 1968 г.) более подробно рассмотрены вопросы моделирования и оптимизации реакторов. [c.4]

Однако сложность гидродинамической обстановки в аппаратах взвешенного слоя предопределяет особый подход к их моделированию. Существующие модели реактора со взвешенным слоем отличаются различными степенями его идеализации. При обработке результатов исследования каталитических процессов на лабораторном реакторе используют два пути 1) считают, что лабораторный реактор подобен промышленному, тогда возможно сделать масштабный переход на основе теории подобия 2) на основании принятой модели структуры слоя составляют систему дифференциальных уравнений материального баланса элемента слоя, для которой ряд коэффициентов определяется на основании лабораторных исследований. [c.115]

На основе теории параллельного первичного реагирования разработан процесс ЭНИН изотермического высокоскоростного пиролиза, позволяющий значительно повысить выход жидких продуктов и улучшить их качественный состав. Принципиальная схема процесса представлена на рис. 3.1 [72] по этой схеме в настоящее время действуют несколько опытно-промышленных установок. Пиролиз тонкоизмельченного угля проводится при его нагревании вначале газовым, а затем твердым теплоносителем. Выходящие из реактора продукты пиролиза подвергаются закалке за счет быстрого охлаждения и стабилизации. Смолу пиролиза разгоняют на фракции, которые подвергают гидрогенизационной переработке с целью получения товарных моторных топлив. Газ пиролиза и полукокс используют как энергетическое топливо. [c.70]

Виктор Вячеславович развил теорию массопередачи, ввел новые критерии подобия с учетом турбулентного переноса и представлений о факторе динамического состояния поверхности, рассмотрел вопрос о моделировании гидродинамических, тепловых и диффузионных процессов в химических реакторах на основе теории подобия (1963 г.) и показал недостаточность этой теории для моделирования химических гфоцессов, обосновал (1960-1970 гг.) системные принципы моделирования химических процессов [c.10]

На смену такого рода перманентным эмпирическим поискам пришли теоретические методы, первым из которых следует назвать моделирование на основе теории подобия. И хотя этот метод подвергался критике за то, что он учитывал лишь одни физические факторы работы реакторов, пользу, которую он принес хотя бы как один из этапов на пути к современным системным методам масштабного перехода, отрицать невозможно. [c.273]

Дано определение химической технологии как науки и объекта ее исследования — химического производства. Рассмотрены закономерности реакционных процессов химической технологии, основы теории, расчета и выбора химического реактора. Приведены методы анализа и синтеза химического производства как химико-технологической системы. Описано производство важнейших промышленных продуктов химической технологии и биотехнологии. Особо выделены химико-технологические процессы зашиты окружающей среды. [c.2]

В пособии изложены принципы и методы расчета, необходимые для проектирования реакторов различных типов, проиллюстрированы общие закономерности реакционных процессов химической технологии, основы теории, расчета и выбора химического реактора и параметров проведения процесса, представлены примеры и задачи. [c.470]

Значения истинного времени пребывания т определяют экспериментально, вводя в реактор какой-либо индикатор и отмечая моменты его входа и выхода. По числу частиц, вышедших из реактора за время меньшее и большее, чем 0, можно построить кривые распределения времени пребывания то. Исследования произведены как для одиночного аппарата, так и для каскада реакторов. Результаты обработаны статистическими методами на основе теории вероятностей. [c.52]

Пользуясь подобными приемами, Н.Н. Семенов в свое время сформулировал условия теплового воспламенения и заложил тем самым основы теории теплового взрыва [17]. В дальнейшем этот метод был применен для анализа устойчивости химических реакторов [18]. [c.579]

На основе теории цепного окисления углеводородов в Институте химической физики АН СССР и во Всесоюзном научно-исследовательском институте природных газов группой ученых был разработан улучшенный метод получения формальдегида путем прямого окисления метана кислородом воздуха. Метод состоит в быстром пропускании метано-воздушной смеси, содер-жаш ей 0,1% окислов азота, через нагретый до 600— 700° реактор, заполненный насадкой, смоченной слабым раствором тетрабората калия. В реакторе происходит реакция [c.245]

Правда, иногда условия работы реактора оказываются такими, что влиянием большинства факторов можно пренебречь, поскольку лишь один из них определяет лимитирующую стадию процесса. В этих случаях условия подобия упрощаются, и создание модели на основе теории подобия вполне возможно. Однако, к сожалению, такие случаи встречаются не слишком часто. Поэтому моделирование химических реакторов стало представляться бесперспективным. Не случайно по сложившейся традиции вузовский курс процессов и аппаратов химической технологии не включает раздела реакционных аппаратов. Этот курс построен на единой методической основе — теории подобия, и долгое время для реакторов в нем не находилось места. [c.16]

В книге изложены математические п фиапко-хцмнческие основы теории хим11чес1 нх реакторов. Рассмотрены принципы математического описания химических реакций, вопросы термостатики и взaимнoг(J влияния химических и физических стадий ироцессов, а также методы расчета и оптимизации различных типов химических реакторов. Приведено большое количество примеров п задач для самостоятельного решения. [c.4]

В некоторых случаях устойчивость стационарных состояний можно определить по диаграммам отвода и подвода тепла. Пользуясь подобными диаграммами, Н. Н. Семенов в свое время сформулировал условия теплового воспламенения и заложил тем самым основы теории теплового взрыва ]Чного лет спустя ван Хирден применил тот же подход для анализа устойчивости режимов автотермических реакторов. [c.66]

Рассмотрены вопросы устойчивости и автотермичности реакторов, расчета оптимальных режимов. В качестве примеров для изучения взяты реакторы с неподвижным слоем, прежде всего реакторы для синтеза аммиака и окисления двуокиси серы, играющие наиболее важную роль в химической промышленности. Приведены также расчеты реакторов с псевдоожиженным слоем (основы теории псевдоожил ення являются предметом ряда специальных монографий и здесь не излагаются). Из контактных аппаратов других типов приведены колонны Кёлбела с катализатором, суспендированным в жидкости. В книге не рассматривались реакции, осуществляющиеся в жидкой фазе с взвешенным в ней катализатором. В конце книги кратко излагаются вопросы оптимизации реакторов, а также применения электронно-вычислительных и аналоговых машин. [c.10]

В основе теории термической устойчивости реактора лежат идеи теплового взрыва, которые были высказаны еще Вант-Гоффом и разработаны Семеновым [18, 19], Франк-Каменецким [20], Зельдовичем [21, 22] и Тодесом [23, 24]. Идеи теплового взрыва и общие законы теплопередачи были использованы для анализа устойчивости реакторных устройств на базе теории устойчивости, разработанной А. М. Ляпуновым [25]. При этом для анализа устойчивости используется как первый [26], так и второй метод Ляпунова [27]. [c.172]

Книга Р. Мегреблиана и Д. Холмса достаточно полно охватывает круг основных вопросов теории реакторов, т. е. математического описания физического поведения реакторов. Многие из них изложены весьма изящно и строго. Это выгодно отличает ее от книги С. Глестона и М. Эдлунда Основы теории ядерных реакторов , которая уже устарела и не содерлшт многих полезных методов, а также от книги А. Вейнберга и Е. Вигнера Физическая теория [c.3]

Основы теории оптимального проектирования таких реакторов даны Хорном [77] вместе с элегантной процедурой учета температурных ограничений. Хорн рассмотрел, однако, только случай реактора с косвенным охлаждением (теплообменник) между слоями. Наши исследования показали, что аналогичная методика возможна для любой формы промежуточного охлаждения и распространяется на случай охлаждения смешением потоков, обыч1Ю применяемого в конверсии СО. Были также развиты процедуры для автоматического учета ограничений иа общий рост температуры, имеющих место при проектировании реакторов для автотермнческих процессов (иапример, в синтезе аммиака). [c.176]

Горизонты энзимологии. В литературе появляются работы, в которых делаются попытки прогнозирования дальнейшего развития энзимологии на ближайшее десятилетие. Перечислим основные направления исследований энзимологии будущего. Во-первых, это исследования более тонких деталей молекулярного механизма и принципов действия ферментов в соответствии с законами югассической органической химии и квантовой механики, а также разработка на этой основе теории ферментативного катализа. Во-вторых, это изучение ферментов на более высоких уровнях (надмолекулярном и клеточном) структурной организации живых систем, причем не столько отдельных ферментов, сколько ферментных комплексов в сложных системах. В-третьих, исследование механизмов регуляции активности и синтеза ферментов и вклада химической модификации в действие ферментов. В-четвертых, будут развиваться исследования в области создания искусственных низкомолекулярных ферментов —синзимов (синтетические аналоги ферментов), наделенных аналогично нативным ферментам высокой специфичностью действия и каталитической активностью, но лишенных побочных антигенных свойств. В-пятых, исследования в области инженерной энзимологии (белковая инженерия), создание гибридных катализаторов, сочетающих свойства ферментов, антител и рецепторов, а также создание биотехнологических реакторов с участием индивидуальных ферментов или полиферментных комплексов, обеспечивающих получение и производство наиболее ценных материалов и средств для народного хозяйства и медицины. Наконец, исследования в области медицинской энзимологии, основной целью которых является выяснение молекулярных основ наследственных и соматических болезней человека, в основе развития которых лежат дефекты синтеза ферментов или нарушения регуляции активности ферментов. [c.117]

Для понимания и описания гидродинамической структуры газового и жидкостного потока в слое катализатора и реактора так-хе необходим иерархический подход. Исследование локальных процессов переноса потока импульса вещества и тепла на уровне 10 2см позволяют определить характер обтекания зёрен и структурных образований сдоя (пустот, застойных зон и др.) на уровне сантиметров. Оказалось, что существует две области течения проточная и непроточная. В непроточной зоне образуется вихревое течение, обеспечивающее полное смешение по концентрации и температуре. Это позволило на основе теории отрывных областей течений, развитой академиком ицкаилом Алексеевичем Лаврентьевым, построить гидродинамическую модель сводного объёма слоя и га-зовьсс объёмов реактора. [c.14]

В докладе рассматриваются формальные основы теории процессов переноса в неоднородных гетерогенных средах с дви ущимися фазами, а такне применение общей теории к моделировании процессов в вертикальных барботажных и распылительных колоннах. В реакторах такого типа реализуются, в частности, процессы окоосин-теза и синтеза диметилдиоксана, математические модели которых разрабатываются в отделе инженерной кинетики ВНИИНефтехима. [c.42]

Основные научные работы посвящены тгоретическим аспектам химической технологии. Развил (1950-е) теорию массопередачи, ввел новые критерии подобия с учетом турбулентного переноса и представлений о факторе динамического состояния поверхности. Рассмотрел вопрос о моделировании гидродинамических, тепловых и диффузионных процессов в химических реакторах на основе теории подобия и показал (1963) недостаточность этой теории для моделирования химических процессов. Обосновал (1960—1970) системные принципы математического моделирования химических процессов. Открыл явление скачкообразного увеличения тепло- и массообмена при инверсии фаз. Автор учебников и монографий— Основы массопередачи (3-е изд. 1979), Методы кибернетики в химии и химической технологии (3-е изд. 1976), Введение в инженерные расчеты реакторов с неподвижным слоем катализатора (1969) и др. [c.227]

Почти полвека назад Дамкёлер [20] изучил возможность изменения масштабов химических реакторов на основе теории подобия. Он пришел к выводу, что в трубчатых реакторах, имеющих градиенты температуры, концентрации и потока, полное и одновременное подобие механических, термических и химических свойств возможно только при протекании единственной четко определенной реакции. Это справедливо для незаполненных гомогенных реакторов. Для реакторов со слоем катализатора подобие сохраняется только при ламинарном потоке, который редко используется в промышленности. [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология