Максимальная температура при экзотермических реакциях

Рис. У1П-8. Зависимость скорости реакции от степени превращения и температуры для обратимых экзотермических реакций. Пунктирная линия показывает температуру, соответствующую оптимальным условиям (кривая максимальных скоростей реакции)

На рис. 38 показана кривая выделения тепла для простой обратимой экзотермической реакции, проте кающей в одноступенчатом реакторе идеального смешения. Для такого типа реакций максимально достижимая степень превращения уменьшается с повышением температуры. С точки зрения кинетики это означает, что с некоторой температуры начинает уменьшаться [c.160]

Максимальная температура экзотермической реакции 57° .21,2 17,2 54 69,2 56,0 34,4 [c.453]

Mi опыта Максимальная температура экзотермической реакции, G г % от теоретического на взятый нитрат г % от теоретического на взятый нитрат [c.454]

Время опыта > мин. Максимальная температура экзотермической реакции, °С Выход нитробензола Регенерировано бензола Выход нитробензола на прореагировавший бензол, % от теорет. Выход на нитрат, /о от теорет. [c.232]

Максимальная температура экзотермической реакции, °С [c.234]

Максимальная температура экзотермической реакции, Выход нитротолуола Регенерировано толуола Выход нитро- [c.284]

Известно, что отверждение ненаполненных эпоксидных олигомеров протекает с выделением значительных количеств тепла [135, 145]. В крупногабаритных изделиях, где отвод тепла затруднен, это приводит к термической деструкции материала, проявляющейся в появлении трещин, возникновении больших усадок, а иногда и в обуглероживании материала. Между тем при получении крупногабаритных изделий из синтактных материалов на основе эпоксидных связующих эти явления не проявляются столь явно, поскольку введение связующих в количестве 10— 25% (масс.) снижает максимальную температуру экзотермической реакции отверждения соответственно на 40—60 °С [170]. Снижение температуры реакции отверждения можно объяснить тем, что процесс отверждения эпоксидной матрицы протекает в тонких пленках, покрывающих микросферы, а не в массе, и, кроме того, часть тепла реакции поглощается микросферами [170]. [c.175]

Максимальная температура экзотермической реакции..................76 С [c.73]

I — максимальная температура экзотермической реакции 2 — время жизни. [c.88]

Максимальная температура экзотермической реакции, С........... 209 190 169 133 [c.110]

Система уравнений (VII.35), (VII.36) не решается аналитически даже для процессов с простейшей кинетикой. Тем пе менее, ее анализ позволяет установить некоторые особенности решения. При расчете экзотермического процесса наиболее интересной величиной является максимальный разогрев, достигаемый в горячей точке реактора. Если в реактор поступает исходная смесь с температурой, близкой к температуре теплоносителя Г,,, то в сечениях, близких к входному, теплоотвод окажется незначительным и процесс будет проходить в почти адиабатических условиях. В дальнейшем, по мере повышения температуры реагирующей смеси скорость теплообмена возрастает и в некотором сечении сравняется со скоростью тепловыделения. После этого температура реакции, пройдя через максимум, начнет убывать. Верхнюю оценку для достигаемой максимальной температуры можно найти, считая, что процесс протекает адиабатически вплоть до самой горячей точки . Тогда верхняя оценка температуры, при которой скорости тепловыделения и теплоотвода сравняются, может быть найдена по точке пересечения прямой теплоотвода q = а (Т — Т .) и кривой тепловыделения ф (Т) = hr (Т). Последнюю строят с учетом соотношения между концентрацией и температурой (VII.28), которое выполняется в адиабатическом процессе. Кривая тепловыделения и прямая теплоотвода изображены на рис. III.3 они пересекаются в нескольких точках, и верхнюю оценку максимальной температуры дает точка пересечения, соответствующая наименьшей температуре. По мере увеличения температуры теплоносителя прямая теплоотвода сдвигается вправо, и при некотором критическом значении низкотемпературная точка пересечения исчезает. При этом верхняя оценка температуры в горячей точке резко повышается. Формально значение максимальной температуры, конечно, не может измениться скачком. Из теории обыкновенных дифференциальных уравнений следует, что решение системы уравнений (VII.35), (VII.36) непрерывно изменяется с изменением всех параметров, в том числе и (см. также раздел VII.2). Однако в области значений параметров, близкой к той, где кривая тепловыделения касается прямой теплоотвода (рис. III.3, прямая 4), следует ожидать сильной чувствительности температуры в горячей точке к изменению параметров процесса. [c.288]

Третья фаза — фаза образования упорядоченных структур, в которой наступает максимальная температура экзотермической реакции. Фаза также непродолжительна, так как реакция в это время протекает очень бурно. [c.117]

Под шириной зоны подогрева [17] принято расстояние, на котором разогрев падает от максимального значения (Гв—Гвх) до величины в 100 раз меньшей (до 1%), где Та — температура воспламенения, — температура воздуха на входе в пламенную трубу. Под температурой воспламенения подразумевается температура, вплоть до которой температурный градиент в зоне подогрева определяется только переносом тепла теплопроводностью. Согласно [17] для метановоздушной смеси такой температурой является 1000° С. Ниже этой температуры экзотермическая реакция не начинается, активные центры практически не возникают, а цепная реакция еще не становится самоускоряющейся. [c.298]

Для обратимых экзотермических реакций, протекающих в печах непрерывного действия, с повышением темнературы возрастает скорость прямой реакции, но при этом снижается максимально достижимая степень превращения. В том месте, где реагенты далеки от состояния химического равновесия, т. е. около входа в печь, целесообразно поддерживать высокую температуру, а около выхода из печи, где реакционная масса приближается по составу к равновесному, температура должна быть пониженной, чтобы сдвинуть процесс в сторону более полного превращения реагентов. [c.11]

Необходимость применения принципа технологической соразмерности может быть показана на примере процесса абсорбции газа жидкостью с одновременной сильно экзотермической реакцией. В этом случае развитие поверхности соприкосновения фаз, к которому обычно стремятся при проведении процессов такого типа, целесообразно только в определенных пределах. При возрастании скорости абсорбции увеличивается количество теплоты, выделяемой в единице объема аппарата, а следовательно, повышается температура системы (рис. 1Х-73,а). Вследствие увеличения температуры возрастает равновесное давление газа над жидкостью ро (рис. 1Х-73, б) и уменьшается движущая сила процесса р — ро-Таким образом, процесс будет протекать вдали от состояния равновесия. Изменение величины движущей силы с повышением температуры представлено на рис. 1Х-73, в. Скорость абсорбции возрастает с развитием поверхности соприкосновения фаз и увеличением температуры в соответствии с зависимостями, рассмотренными в разделе УИ1. Резюмируя, можно утверждать, что существует оптимальная величина поверхности соприкосновения фаз для определенных условий отвода теплоты Из системы при данном тепловом эффекте реакции, обеспечивающая максимальную скорость процесса (рис, 1Х-73,г). [c.422]

Расчетные уравнения задачи оптимального проектирования цепочки адиабатических реакторов идеального вытеснения, как и при расчете оптимального режима реакторов других типов, упрощаются, если рассматриваемый процесс включает только одну обратимую или необратимую реакцию и, следовательно, К = [1, 24]. Из процессов с одним ключевым веществом лишь обратимая экзотермическая реакция обладает температурным оптимумом росту эффективности обратимой эндотермической и необратимой реакций благоприятствует максимально возможное повышение температуры. При К = i расчетные уравнения (IX.94) — (IX.98) принимают, соответственно, вид [c.394]

В предыдущем примере для эндотермической реакции было показано, что температура реакции проходит через минимум. Аналогично в случае экзотермических реакций температура в охлаждаемом трубчатом реакторе проходит через максимум. На рис. 1У-6 показано, что в зависимости от теплового эффекта и возможностей теплопередачи значение максимальной температуры может находиться между Го и То + Адиабатический температурный разогрев реакционной смеси при полном превращении выводится из уравнения (IV,16) [c.126]

Теплотехнические приемы 1). правильный выбор вида теплогенерации и типа теплогенератора 2) выбор оптимального количества газовых и мазутных теплогенераторов с наиболее рациональной формой и направлением пламени и их месторасположения в рабочей камере 3) использование кислородного и обогащенного кислородом дутья в качестве окислителя горючих материалов 4) рациональное использование теплоты сильно экзотермических реакций 5) нагрев исходных материалов на подготовительном этапе при максимально допустимых температурах до достижения равновесного состояния [c.121]

Основные свойства теплового фронта химической реакции в неподвижном слое катализатора с технологической точки зрения представляют значительный интерес по следующим причинам 1) при движении теплового фронта в направлении фильтрации газа перепад температур во фронте (между максимальной и входной температурой реакционной смеси) может во много раз превосходить величину адиабатического разогрева смеси. Это позволяет осуществлять каталитический процесс без предварительного постороннего подогрева реакционной смеси до температуры, при которой химическое превращение протекает с большей скоростью 2) скорость распространения теплового фронта гораздо меньше скорости фильтрации реакционной смеси (что и дает возможность использовать такой режим) 3) при движении высокотемпературного фронта через холодный слой катализатора за областью максимальных температур образуется падающий по длине слоя температурный профиль (это свойство благоприятно с технологической точки зрения для многих, например экзотермических обратимых, процессов, так как обеспечивает высокую степень превращения или избирательность) [c.305]

Максимальная температура при экзотермических реакциях [c.126]

Рис. 7-10. Изменение максимальной температуры экзотермической реакции от веса образца для DQEBA, отвержденного DEA (12 частей на 100 частей смолы) с наполнителем (66 частей слюды на 100 частей смолы) [Л. 7-20].

Для необратимой или обратимой эндотермической реакции Тт (Ю = при любом значении так что следует неизменно вести процесс при максимально допустимой температуре. Однако в случае обратимой экзотермической реакции оптимальная температура будет зависеть от степени полноты реакции и можно ожидать, что последовательность реакторов с понижающейся ио ходу потока температурой даст наибольший выход продукта. Легко предположить и нетрудно доказать, что температура в каждом реакторе должна быть такова, чтобы скорость реакции была максимальной. Читатель должен осознать, что это нредположение нуждается в доказательстве, так как аналогичная гипотеза в случае двух реакций оказывается неверной. [c.189]

Типичный продукт цианоэтилирования, содержащий почти эквимолярное отношение акрилонитрила и DETA, характеризуется вязкостью 30—40 спз при комнатной температуре. В DQEBA он вводится в стехиометрической концентрации (22 части на 100 частей смолы), при этом вязкость смеси снижается до 100—800 спз. Вводимый в стехиометрической концентрации, он лишь незначительно увеличивает жизнеспособность по сравнению с немодифицированным амином, а максимальная температура экзотермической реакции для 50-г массы достигает 230 °С, Механические свойства отвержденных систем как функция времени отверждения показаны на рис. 5-33—5-35. В табл. 5-13 и 5-14 были приведены электрические свойства и химостойкость отвержденных систе.м. [c.85]

Более высокомодифицированные продукты сополимеризации DETA с акрилонитрилом имеют вязкость примерно 90—125 спз при комнатной температуре. Сте-хиометрическое отношение с DGEBA составляет около 38 частей, при этом первоначальная вязкость смеси составляет 800—1 600 спз. Жизнеспособность 50-г массы составляет более 2,5 ч при комнатной температуре и для 450-г массы — 60—80 мин. Максимальная температура экзотермической реакции для небольших масс незначительна, а для 450-г массы составляет около 180 °С. Рекомендованный режим отверждения 2 ч при 70 °С 3 ч при 100 °С и 1 ч при 110°С. С целью сокращения продолжительности процесса отверждения последний может проводиться при более вы- оких температурах. Типичные физические свойства отвержденных систем показаны на рис. 5-36—5-40. Электрические свойства [c.85]

Опыты показали (табл. 29), что при ведении нитрования без нагревания извне при температуре экзотермической реакции 25—30° получаются лишь незначительные выходы динитробензола (1.2°/о по нитрату и 18Уо по прореагировавшему бензолу). При применении внешнего обогрева (температуры бани 95—100°) выход повышается (максимальный выход 9 /д по нитрату и 40 Д по прореагировавшему бензолу). [c.244]

Для определенности мы будем говорить об экзотермических реакциях и охлаждении, но надо помнить, что все рассматриваемые уравнения применимы и к эндотермическим реакциям, требуюш,им нагревания реагирующей смеси. Существенное различие между ЭТИД1И процессами состоит в том, что скорость обратимой эндотермической реакции, в отличие от экзотермической, всегда увеличивается с температурой поэтому эндотермическую реакцию надо проводить прн максимальной возможной температуре, и задача расчета реактора становится менее интересной. [c.272]

Решение дифференциальных уравнений для двухмерного зернистого слоя представляет значительные трудности. В работе [128] получено численное решение с учетом экзотермической реакции в слое с сильным тепловьш эффектом, однако расчетная разница температур фаз не превышает 2°С при максимальной разности температур слоя и стенки трубы 52 °С.. Определение коэффициентов теплопроводности в зернистом слое на основе двухфазной модели [44] дало результаты на 4% выше, чем для квазигомогенной модели, в интервале Re, = 40 — 500. [c.170]

Обратимая экзотермическая реакция. В случае обратимой экзотермической реакции повышение температуры ускоряет обратную реакцию сильнее, чем прямую, так что равновесие процесса смещается в нежелательную сторону. При некоторой температуре скорость образования целевого продукта г (С, Т) проходит через максимум эта оптимальная температура зависит от состава реагирующей смеси, уменьшаясь по мере уменьшения концентрации исходного вещества. Таким образом, вначале, пока еще не накопилось значительное количество конечного продукта, процесс выгодно вести при высокой температуре, чтобй увеличить скорость пряМой реакции, а затем температуру следует снижать, чтобы, сместив равновесие в нужную сторону, добиться максимального выхода целевого продукта. Температура в каждом сечении реактора должна быть выбрана так, чтобы скорость образования целевого вещества в этом сечении была максимальной, т. е., чтобы выполнялось равенство [c.367]

Колонна была рассчитана для работы под избыточным давлением 32 МПа (320 кгс/см2) при максимальной температуе внешней поверхности стенки 350 °С и в зоне катализатора 470 °С. Ограничение температуры в зо е катализатора было обусловлено тем, что процесс недостаточно управляем вследствие развития побочных сильно экзотермических реакций, сопровождающихся образованием метана. [c.333]

Кинетическое сопротивление можно представить через константу скорости реакции k. Влиять на величину k можно не только изменением Е и k , но и температуры — см. уравнения (IX-49) и (IX-72). Скорость реакции возрастает экспоненциально с повышением температуры, т. е. очень быстро. В связи с этим реакцию в кинетической области следует проводить при максимально возможной температуре, ограничиваемой, однако, перемещением положения равновесия экзотермических реакций в нежелательном направлении, трудностями подбора конструкционных материалов и возможностями изменения механизма процесса (например, при синтезе бензина методом Фишера — Тропша из синтез-газа СО + Нз может образовываться метан). [c.417]

Уравнение позволяет оценить максимальную разность температур между центром зерна катализатора и его поверхностью. Для этого в уравнение (6.31) подставляют минимальное значение с, т. е. нуль для необратимых реакций и термодинамически равновесную концентрацию для обратимых. Используя этот метод, Прейтер провел расчет для эндотермической реакции дегидрирования циклогексана (АЯ = 52,54 ккал1моль), которая осуществлялась на промышленном катализаторе при 400° С, и показал, что температура в центре зерна может быть ниже температуры поверхности, по крайней мере, на 53° С. Шилсон и Амандсон [32] развили эту теорию применительно к сферическому зерну и определили его температуру как функцию координат они показали, что повышение температуры для экзотермических реакций может составлять до 60° С. В случае катализатора, изготовленного из высокопористого. материала (т. е. с хорошими диффузионными характеристиками) с плохой теплопроводностью разность температур, естественно, будет больше. [c.184]

Точка пересечения кривой х (S) для обратимой экзотермической реакции с горизонталью х = 1 имеет особый смысл [13]. Нетрудно убедиться, что она соответствует такому режиму процесса, при котором койцентрация ключевого вещества на выходе реактора минимальна и, следовательно, достигается максимальный выход конечного продукта. Действительно, из соотношения (VIII.49) следует, что при t (г) = дС t)/dT = О X (О = 1- Если при выборе оптимальной температуры на входе реактора учитывается стоимость аппаратуры и катализатора, то в оптимальном режиме должна достигать минимального значения функция [c.341]

Условие температурного оптимума (IX.71) сводится к виду г п = 0 т. е., как и в реакторе идеального вытеснения, температура реакции повсюду должна локально максимизировать скорость образования целевого продукта. Согласно этому условию, т шература должна повсюду равняться максимально допустимой при ироведаищс необратимой или обратимой эндотермической реакции в обратимой экзотермической реакции она определяется уравнением (ГХ.З) или (IX.5). Оптимальное время контакта равно [c.389]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология