Влияние различных параметров на работу реактора

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА РАБОТУ РЕАКТОРА [c.293]

Режим работы. Опыт работы на реакторе с кипящим слоем не так велик, как на других, и влияние различных параметров режима не так хорошо выяснено. Они зависят от перерабатываемого материала и скорости питания скорость газа в слое поддерживается между 0,24 и 0,45 м сек, а температура — в пределах от 538 до 621° С. Скорости питания варьируются в широких пределах и зависят от типа используемой UO3. Продукт хорошего качества получается при восстановлении UO3 от 250 до более чем 540 кг ч. [c.216]

Проточные реакторы. Большинство современных промышленных процессов проводится в непрерывно действующих проточных реакторах. Такой реактор представляет собой открытую систему, взаимодействующую с внешней средой в аппарат непрерывно подаются исходные вещества и отводятся продукты реакции и выделяющееся тепло. На показатели работы реактора влияют, наряду с химической кинетикой и макрокинетикой процесса, новые, специфические факторы конвективный поток реагентов и теплообмен с внешней средой. Расчет и теоретический анализ работы реактора с учетом взаимодействия и взаимного влияния всех этих факторов — далеко не простое дело. Число параметров и переменных, необходимых для точного расчета, в практически важных случаях может быть чрезвычайно большим и превосходить возможности даже самых быстродействующих вычислительных машин. Дополнительную сложность вносят типичные для крупномасштабных систем явления статистической неупорядоченности и случайного разброса характеристик процесса. Эти явления нельзя рассматривать как внешнюю, досадную помеху они связаны с самой природой процесса и должны обязательно приниматься во внимание при анализе его работы. Непременным залогом успеха при расчете промышленных химических реакторов является предварительный анализ основных факторов, влияющих на процесс в данных условиях. Только таким путем можно выделить основные связи из сложной и запутанной картины взаимодействия различных процессов переноса и химической реакции, не отягощая расчет излишними и зачастую обманчивыми уточнениями и в то же время не упуская из виду существенных, хотя, может быть, и трудных для анализа, действующих факторов. [c.203]

Устойчивость работы реактора при значительных изменениях основных параметров режима (С, Т, Р, Ац. да). Перечисленные требования взаимосвязаны и в значительной степени противоречивы рациональность их определяется влиянием на себестоимость и качество продукции. Обычно не удается реализовать процесс в реакторе таким образом, чтобы были удовлетворены одновременно все предъявляемые к нему требования в виду их противоречивости. Приходится вырабатывать наиболее рациональные и экономичные решения, обеспечивающие поддержание заданных значений основных параметров процесса времени реакции, температуры в различных точках реакционной зоны, давления, степени перемешивания реагирующих веществ, изменения концентраций реагентов по высоте (длине) реактора. [c.79]

Скорость любой химической реакции определяется сложной зависимостью между скоростью собственно химического процесса и таких физических факторов, как перенос массы и теплопередача. При расчетах делается допущение, что термодинамическое рассмотрение применимо как для химического равновесия, так и для кинетики суммарной реакции. Эффекты массопередачи можно рассчитать теоретически для определенных моделей реагирующих систем и сравнить результаты с соответствующими данными, полученными на промышленных и лабораторных установках. Эти данные говорят о влиянии таких параметров процесса, как скорость газового потока и температуры предварительного нагрева газа перед вводом в реактор [7] выявляется возможность видоизменения модели таким образом, чтобы она более точно соответствовала реальной реагирующей системе. Однако в большинстве работ по химической кинетике реакций газификации углеродов роль физических факторов, как правило, учитывается лишь частично или совсем не учитывается. Этот вопрос подробно рассматривается ниже. Следует заметить, что имеются большие расхождения кинетических данных различных авторов, что в значительной степени обусловлено неодинаковыми условиями опыта и трудностями, с которыми связан строгий учет всех сопутствующих физических факторов. [c.213]

Поскольку, как уже говорилось, различные уравнения скорости реакции могут быть применимы для различных механизмов, то чтобы прийти к определенным суждениям о механизме реакции, необходимо было бы провести гигантскую по объему исследовательскую работу, с тем чтобы получить достаточно точные данные. Это объясняется тем, что для каждого уравнения скорости реакции может быть выбрано произвольное число параметров. Кроме того, и это не менее важно, метод наименьших квадратов, используемый для определения констант в уравнении, может дать более чем одну функцию, которая удовлетворяет имеющимся данным. Прежде всего следует признать, что часто перед конструированием промышленного реактора из-за недостатка времени не удается провести широкую исследовательскую работу. Во-вторых, даже если времени достаточно, то не обязательно интересоваться механизмом реакции, так как главная цель расчета конструкции реактора — получение эмпирического уравнения скорости, которое адекватно описывает влияние различных переменных параметров. Поэтому при расчете реакторов лучше всего выбрать простейшую форму уравнения скорости, которое хорошо согласуется с экспериментальными результатами в необходимом диапазоне рабочих условий. [c.403]

Аналитически и численно исследовано влияние смешения газа в плотной фазе слоя на степень превращения и неединственность стационарных режимов. Численно исследовано влияние на работу реактора различных параметров, таких, как скорость псевдоожижения, среднее время пребывания частиц в слое, размер пузыря и активность катализатора. [c.158]

На рис. 4.8 показано влияние удельной нагрузки на потери тепла от химического недожога прн огневом обезвреживании 5%-ного водного раствора капролактама в циклонном реакторе МЭИ. С помощью сменного комплекта центробежных механических форсунок удавалось поддерживать примерно постоянную дисперсность распыливания при различных агрегатных нагрузках реактора. Результаты опытов подтвердили рост химического недожога с увеличением удельной нагрузки циклонного реактора. Уменьшение времени пребывания капель и паров в циклонной камере в какой-то мере компенсируется увеличением вторичного дробления капель, так как рост нагрузки сопровождается ростом скоростей газового потока. Достигнутые в опытах удельные нагрузки 2,5 т/(м -ч) при среднем медианном диаметре капель около 270 мкм, температуре отходящих газов 900 °С и коэффициенте расхода воздуха 1,05 —1,09 практически предельны, так как дальнейшее повышение нагрузки при сохранении неизменными прочих режимных параметров приводит к увеличению химического недожога сверх допустимого (обычно допустимые потери тепла от химического недожога в топочных устройствах прн работе на газе не более 0,5%). [c.113]

Ванна печи представляет собой химический реактор, в котором протекают многочисленные химические реакции. В нее загружают шихту, находящуюся в различном физико-химическом состоянии (от твердых кусков до расплавленной массы), шлак, феррофосфор и печной газ, содержащий фосфор. Технологические процессы, протекающие в ванне, очень разнообразны. Одни протекают непрерывно, другие требуют полного проплавления загруженных материалов. Важнейшим параметром печи является электрическое сопротивление материалов. Оно зависит от большого числа факторов удельного сопротивления материалов, находящихся в ванной, геометрических размеров ванны, числа и размеров электродов, их расположения в ванне. Пронизываемая током большой силы, ванна находится в электромагнитном поле с высокой магнитной напряженностью, оказывающим влияние на распределение в ней мощности. Взаимная связь этих факторов с требованием технологии предопределяет электрический режим работы,печи. [c.120]

В работе [142] предпринята попытка описания модели исходя из более сложного кинетического механизма, где помимо инициирования, роста, обрыва двух типов (диспропорционированием и рекомбинацией) рассматриваются также реакции передачи цепи на мономер и регулятор. В работе [143] проанализировано влияние гидродинамики реактора на ММР по такому механизму. Используя соотношения, данные в [122], было проведено сравнение ММР (расчетных и экспериментальных) при различных предположениях о распределении времени пребывания в реакторе. В работе [144] механизм усложнен введением в рассмотрение стадий разветвления длинных и коротких цепей и высказаны некоторые соображения о скорости этих реакций. По-видимому, отсутствие достаточного объема экспериментальных данных по связи ММР полиэтилена с физико-химическими параметрами полимера (индекс расплава и др.) не позволяет сделать окончательный вывод о законченности разработки математической модели процесса. [c.246]

Для того чтобы определить оптимальные условия на основании изучения работы опытной или промышленной установки, не обязательно знать механизм реакции и строить математическую модель процесса. Оптимальные условия можно определить путем статистического учета и анализа отклонений в эффективности производства, вызванных различными отклонениями в условиях процесса. Кстати, подобную работу и выполняет самообучающаяся система, когда на нее возложен выбор оптимальных условий. Определенные таким путем (или на основе математического описания процесса) оптимальные условия затем должны поддерживаться в реакторе. Но если какой-либо параметр получит отклонение, которое нельзя устранить, то корректировка остальных параметров с целью компенсации отрицательного влияния этого отклонения производится оператором уже без математического анализа создавшейся ситуации. [c.122]

Найденное уравнение скорости реакции с вычисленными константами можно применять для расчета реакторов любых типов. На основе этого уравнения могут быть рассчитаны необходимое количество катализатора и профили концентраций компонентов при разных условиях работы реактораа также проведен анализ влияния различных параметров. [c.131]

В качестве примера расчета процесса экстракции в суперэкстракторе рассмотрим влияние различных параметров на работу экстрактора. При извлечении, например, молибдена раствором октилпирофосфата в керосине из водного раствора фосфорной кислоты в экстракционной зоне протекают те же процессы, что и в реакторе с мешалкой. Под действием турбулентных пульсаций, возникающих в жидкости в результате перемешивания, экстрагент дробится на капли, капли экстрагента извлекают экстрагируемое вещество из водного раствора и покидают экстракционную зону. [c.373]

В работе [541) подробно изучалось влияние различных параметров процесса термического разложения №(СО)4на образование никелевого покрытия и его свойства. Процесс проводили при следующих условиях температура около 200 С, пакуум 1—2 мм рт. ст., массовая скорость паров Ni( O)4 1,0— 1,5 г/час в пересчете на металлический никель. В работе отмечается, что эффективность осаждения при 100J С очень мала, при 1503 С достигает 50%. При температуре — 150 С покрытие было темным, зернистой или порошкообразной текстуры и довольно ломкое. При температуре осаждения 180—200° С цвет пленки был от серого до светло-серого, становясь все светлее с повышением температуры разложения. При 200° С эффективность осаждения увеличивалась до 85% и наблюдалось значительное улучшение в текстуре и ковкости покрытия. При 250J С получалось матовое покрытие белого цвета и наблюдалось заметное осаждение черного порошка никеля на стенках реактора. Количество углерода в покрытиях при 200° С составляло примерно 0,05"о, по увеличивалось с ростом температур]) до 0,3% при 270° С. [c.292]

Аналогично можно исследовать влияние других переменных процесса, например концентрации сырья. Этот вопрос здесь не рассматривается, но следует иметь в виду, что приведенный метод анализа применим только к изменениям, происходящим настолько медленно, что соответствующие изменения в работе реактора можно представить как ряд псе-вдостационарных состояний (статическая устойчивость). Динамическое поведение и устойчивость автотермически работающего кубового реактора под влиянием относительно быстрых колебаний различных параметров представляют особенно большой интерес для целей автоматического контроля и будут рассмотрены в Приложении П. [c.137]

Разработаны также пути оптимизации окисления этилена по критерию себестоимости. Математическое моделирование процесса съема тепла в трубчатых реакторах получения окиси этилена позволило выявить влияние на устойчивость процесса коэффициента теплопередачи различных теплоносителей, способа подачи газа в реактор (снизу или сверху). Результаты исследования возможностей математического моделирования и путей оптимизации процессов окисления этилена в окись этилена, которые разрабатываются в Институте катализа СО АН СССР и в Научно-исследовательском физико-химическом институте им. Карпова под руководством акад. АН СССР Г. К. Борескова, чл.-корр. М. Г. Слинько, Г. М. Островского и др., позволяют ускорить выбор новых катализаторов для этого процесса и оптимальных параметров при проектировании новых объектов есть данные о применении вычислительных машин для управления работой установок получения окиси этилена за рубежом [c.247]

Оба эти метода дают возможность выявить основные различия в активности, связанные со значительными изменениями какого-либо одного параметра (химического состава, структурных свойств и т. д.), если остальные параметры остаются без изменения. Вместе с тем сложной взаимосвязи между процессами сорбции, диффузии и, химической реакцией они не отражают. Более надежным способом, позволяющим избежать неправильных выводов при сравнении катализаторов с нестабильной во времени активностью, является экстраполяция конверсии на нулевое время. Этот метод обычно используют в тех случаях, когда реакция проводится в дифференциальном, а не интегральном реакторе. Однако, как правило, применяется он значительно реже, хотя известно, к какой путанице может привести, например, определение влияния соотношения Si/Al на каталитические свойства деалюминированного морденита, если однозначный способ определения активности отсутствует. Еще меньше можно назвать работ, в которых были проведены кинетические определения зависимости констант скоростей от скорости подачи сырья или парциальных давлений исходных компонентов -й продуктов реакции. Между тем, сравнивая активности, часто дйпускают, что реакции имеют первый порядок, и пересчитывают измеренные степени превращения в константы скорости. Принято также определять температурную зависимость активности и подставлять данные по конверсии при различных температурах в уравнение Аррениуса. Такой расчет будет правильным, если используются только начальные конверсии, потому что в этом случае можно избежать неточностей из-за разной скорости дезактивации катализаторов при различных температурах. Но даже и тогда расчет энергии активации совсем не обязательно приведет к Д,, характерной для данной химической реакции, которая протекает на определенном типе активных центров. Полученная величина Еа может в значительной степени отражать ограничения, связанные с диффузией и массопередачей. [c.56]

При проведении работы выполняют одно из следующих заданий. Изучают зависимости изменения основных параметров процесса— концентрации и степени превращения NaOH и этилацетата по длине реактора — от различных режимов, определяют влияние объемной скорости подачи реагентов, соотнощения объемных расходов NaOH и этилацетата (т. е. начальных концентраций NaOH и этилацетата) и температуры на показатели процесса и по полученным данным строят графики. [c.286]