Процессы в нестационарном режиме

Распространенный тип реакторов представляет собой сосуд, в который подаются реагенты и из которого удаляются продукты реакции, а содержимое сосуда перемешивается так, чтобы состав и температура реагирующей смеси были как можно более постоянными по всему его объему. Далее слово реактор будет употребляться без уточняющих определений применительно к тому типу реакторов, который разбирается в этой главе реакторы других типов будут именоваться полностью. Прежде всего мы выведем основные уравнения для простейше модели реактора и покажем, как с их помощью решаются задачи проектирования реактора. Некоторые экономические вопросы, связанные с проектированием, приведут нас к задачам оптимизации и управления реактором. Задачи управления потребуют исследования поведения процесса в нестационарном режиме. В конце главы будут рассмотрены недостатки простой модели идеального смешения в реакторе и вопросы расчета двухфазных процессов. [c.149]

За последние годы появилась необходимость изучения процессов в нестационарных режимах, возникающих при переходе из одного режима эксплуатации в другой, или при пуске аппаратов, или при выведении процессов на оптимальный режим. В таких условиях необходимо не только знать характер протекания процесса, но и управлять процессом, направлять его течение в нужном направлении. Это связано с изменением во времени так называемых управляющих параметров. [c.6]

Сравнивая показатели реактора нестационарного способа и оптимальные режимы работы многослойных реакторов, можно заключить следующее. При давлении 30 МПа в нестационарном режиме средний за цикл выход аммиака в одном слое катализатора примерно соответствует выходу аммиака в колонне с 2—3 адиабатическими слоями. Это достигается за счет лучшего приближения в одном слое к теоретически оптимальным условиям синтеза, что и видно на диаграмме г — Т (см. рис. 10.1), где показана линия ведения процесса в нестационарном режиме. [c.215]

Более детальную информацию о механизме ферментативной реакции с участием ряда промежуточных соединений дает изучение процесса в нестационарном режиме. Именно поэтому теоретические и экспериментальные методы исследования нестационарной кинетики ферментативных реакций получили в последнее время существенное развитие. [c.175]

ЗЛО. Процессы в нестационарном режиме [c.154]

В работе [17] описана установка с металлическим однорядным реактором, в котором можно изучать механизм гетерогенных каталитических процессов в нестационарном режиме как при атмосферном, так и при повышенных давлениях. Конструкция самого однорядного реактора не отличается от описанной в [Ю, 11]. [c.44]

Проведение каталитических процессов в нестационарном режиме происходит при циклическом изменении направления подачи смеси в слой катализатора /реверс потока/. При этом на предварительно нагретый слой катализатора подают исходную газовую смесь с низкой температурой. От прямого контакта с катализатором газ нагревается, а слой, отдавая тепло, постепенно охлаждается до температуры входящей смеси. Благодаря высокой удельной поверхности теплообмена газ на достаточно коротком участке слоя разогревается до таких температур, при которых химическая реакция протекает со значительной скоростью и тепловыделением. В слое формируется фронт реакции, постепенно перемещающийся в направлении фильтрации реакционной смеси, т.е. к выходу из слоя. [c.11]

Характеристики процесса в нестационарном режиме окисления [c.188]

Наиболее разработанными являются представления о преимущественном влиянии неоднородности поверхности катализаторов, доведенные до детального анализа совокупности кинетических закономерностей. Эти представления указывают на выгодность осуществления реакции в реальном адсорбированном слое вследствие возможности выбора наиболее благоприятных участков с оптимальными скоростями [17, 46, 162]. Осуществление процессов в нестационарных режимах также может представить существенную выгоду, несмотря на кратковременность таких режимов. Перспективы использования эффектов нестационарности могут быть весьма заманчивыми, поэтому они нуждаются во всестороннем изучении. [c.290]

На первых порах основное внимание было уделено созданию математической теории, позволившей строго описать переход от бесконечно медленной реакции вне области воспламенения к протекающим за доли секунды взрывным процессам. Специально поставленные экспериментальные исследования влияния диффузии на процесс обрыва цепей, соотношения между гомогенным и гетерогенным обрывом цепей, установление возможности гетерогенного зарождения гомогенных цепей, тщательное исследование пределов воспламенения различных горючих смесей, изучение кинетики быстро протекающих разветвленных процессов в нестационарном режиме и т. д, подтвердили правильность всех основных идей, сформулированных при создании цепной теории, показали возможность математически строгого количественного описания самых разнообразных явлений, характерных для цепных процессов [5]. [c.30]

Для РИС имеет место также явление медленной релаксации. Оно состоит в том, что вблизи критических значений параметров (времени пребывания, температуры катализатора, концентраций реагентов во входном потоке), при которых происходит бифуркация фазового портрета системы, наблюдается резкое увеличение времени установления стационарного состояния. Представляется перспективным использование этого явления для управления протеканием процесса в нестационарном режиме с целью повышения произ- [c.207]

В зависимости от того, изменяются или не изменяются во времени параметры процессов (скорости движения потока, температуры, давления и т. д.), их подразделяют на стационарные (установившиеся) и нестационарные (неустановившиеся). Если обозначить совокупность параметров, влияющих на процесс, V, то при стационарном процессе ди/дх = О, т. е. эти параметры могут изменяться в пространстве, но не изменяются во времени т. При нестационарном процессе 81]/дх ф О, т. е. параметры, влияющие на процесс, изменяются не только в пространстве, но и во времени. Нестационарное состояние процесса возникает, например, в период пуска и изменения режима работы установок непрерывного действия. В ряде случаев проведение процессов в нестационарном режиме оказывается более эффективным, чем в стационарном. [c.13]

Основные результаты расчета при различных технологических параметрах представлены в табл. 10.1. В расчетах варьировались теплопроводность зерна катализатора, линейные размеры гранул катализатора, состав смеси на входе в аппарат, скорость фильтрации и время контакта. В таблице представлены средние за цикл концентрации аммиака на выходе из слоя и максимальная температура катализатора. Из данных, приведенных в таблице, можно сделать вывод о влиянии размеров зерна катализатора на технологические характеристики нестационарных режимов. С ростом размеров зерна катализатора уменьшается максимальная температура, что вызвано снижением коэффициента межфазного теплообмена и ростом характерного времени теплопереноса в пористом зерне. Сов-иместное действие этих двух факторов увеличивает ширину зоны реакции, и, как следствие, максимальная температура понижается. Выход аммиака увеличивается. Это еще раз подтверждает уже обсуждавшийся ранее вывод о том, что при осуществлении процесса в нестационарном режиме часто при увеличении размера зерна внутренний массоперенос оказывает меньшее влияние на выход продукта, чем межфазный теплообмен и теплоперенос внутри зерна катализатора. Например, по данным расчетов при увеличении диаметра зерен катализатора с 5 до 14 мм максимальная температура в слое уменьшается с 587 до 552°С. При этом средняй- за цикл выход аммиака увеличивается с 15,5 до 17,2%. Дальнейшего снижения максимальной температуры можно добиться за еявт использо- [c.213]

Необходимо отметить, что гетерогенные процессы, обусловливающие аномальные явления, как по своему характеру, так и по влиянию на гомогенный процесс коренным образом отличаются от хорошо известного явления распада молекул на поверхности. В цепных реакциях распад исходных молекул на поверхности представляет собой лишь гетерогенное зарождение н епей и поэтому пе может привести ни к увеличению максимальной скорости цепного процесса в нестационарном режиме, ни к увеличению конечного выгорания. Обнаруженные же аномальные явления вызваны такими гетерогенными процессами, которые протекают при участии АЦ и приводят к уменьшению скорости гетерогенного обрыва цепей р1ли к их гетерогенному продолжению. [c.11]

Исследование кинетики ферментативных реакций в стационарном режиме — один из наиболее распространенных способов изучения механизма действия ферментов. При исследовании реальных ферментативных систем условие стационарности выполняется лишь приблизительно. Например, если механизм реакции включает несколько промежуточных соединений, то кинетика в строгом смысле не может быть стационарной, т. е. ни в какой момент времени не может быть достигнуто условие г бр = = Грасп- Более детальную информацию о механизме ферментативной реакции с участием ряда промежуточных соединений дает изучение процесса в нестационарном режиме. Именно поэтому в последнее время исследо- [c.108]