Реакторные процессы

Большинство существующих промышленных процессов в химической и нефтехимической промышленности (реакторные процессы, массообменные и теплообменные процессы, процессы смешения газо-жидкостных и сыпучих сред и т. д.) — это процессы с низкими (малыми) параметрами (давлениями, скоростями, температурами, напряжениями, деформациями). В силу специфики целей и задач химической технологии здесь на передний план выступают процессы химической или физико-химической переработки массы. Поэтому при структурном упрощении обобщенных описаний, как правило, пренебрегают в первую очередь динамическими соотношениями (характеризующими силовое взаимодействие фаз и отдельных составляющих внутри фаз) или учитывают их косвенно при установлении полей скоростей фаз, концентрируя основное внимание на уравнениях баланса массы и тепловой энергии. Кроме того, в самих уравнениях баланса массы и энергии, наряду с чисто гидромеханическими эффектами (градиентами скоростей, эффектами сжимаемости, диффузии и т. п.), первостепенную роль играют [c.13]

Пример 2. Одним из основных процессов химической технологии является реакторный процесс, предназначенный для получения из совокупности исходных реагентов заданных продуктов. Моделирование реакторного процесса имеет целью установление качественной и количественной зависимостей между входными и выходными параметрами процесса, прогнозирование его поведения при нанесении возмуш ающих воздействий, отыскание оптимальных условий работы. Конкретное назначение разрабатываемой модели устанавливается на этапе постановки задачи. [c.21]

Математическое описание реакторного процесса содержит наряду с уравнением материального баланса уравнения теплового баланса и кинетические данные. [c.22]

Три полном расходе сырья, например при рециркуляции непрореагировавших продуктов реакции в химическом реакторном процессе, коэффициент V становится равным единице и затраты на сырье составляют [c.16]

Изложенный случай оптимальной задачи для обратимых экзотермических реакций, осуществляемых в реакторе идеального вытеснения, приведен в литературе в которой можно иайти также значительное число примеров применения уравнения Беллмана для оптимизации реакторных процессов. [c.319]

Сметанин Ю. В., Аналитическое определение свойств реакторного процесса как объекта автоматического управления, в сб. Всесоюзная конференция по химическим реакторам , т. I, Новосибирск, стр. 178, 1965, [c.179]

Если исследования на микроуровне являются достаточно общим подходом не только при анализе реакторных процессов, то -задачи, решаемые на макроуровне, различаются в зависимости от типа реактора. [c.82]

Итак, при выборе способа реализации реакторного процесса необходимы экспериментальные данные как на стадии выявления механизма реакции, так и при непосредственном расчете промышленного реактора. Поэтому математические модели реакторов содержат большое число параметров, определяемых по опытным данным. [c.84]

ППП для расчета реакторных процессов позволяет вести расчет реакторов гидрирования ацетилена во фракцию этан—этилен, пропадиена во фракцию пропан—пропилен реакторов гидрирования поликонденсата реакторов мета-нирования окиси углерода в водороде материального и теплового балансов процессов каталитического крекинга, пиролиза бензинов, этана, газового конденсата, рафинированного бензина, вакуумного газойля, смесей различных видов сырья. [c.570]

Часто решаемая задача допускает многовариантность при изменении отдельных модулей общей схемы алгоритма. Например, нри моделировании реакторного процесса или ректификации могут потребоваться различные модели структуры потоков. Поэтому целесообразно ранжировать директивы, выделив первичные, вторичные и т. д. Первичная директива определяет основное действие, например выбирает процесс, а вторичные и последующие конкретизируют условия его протекания. В этом случае если первичная директива корректная, то производится анализ вторичной, затем третичной и т. д. директивы. После анализа и выполнения директивы определенного уровня происходит переход к анализу следующей директивы этого уровня и т. д. Переход к директивам низшего уровня производится в естественном порядке, а возврат на высший уровень можно осуществить, нанример, по пустым директивам. Любые непредусмотренные ситуации отрабатываются управляющей программой и доводятся до сведения потребителя. [c.72]

При использовании системы уравнений (13—7) для описания реакторных процессов предполагаются справедливыми следующие допущения [c.393]

Построение диаграммы связи типового реакторного процесса будем проводить последовательно для каждой из входящих подсистем. Для этого рассмотрим в отдельности процессы материального и теплового превращения в реакторе, процессы в змеевике и подсистеме дистанционного управления. [c.243]

В 1970 гг. выходит ряд монографий, посвященных математическому моделированию реакторных процессов [1—3], ректификационных колонн [4], выпарных установок [5], теплообменников [6, 7], формируются кибернетические принципы моделирования [8], обобщаются вопросы математического, алгоритмического и программного обеспечения решения оптимизационных задач [9, 10]. Вместе с тем остро наблюдается дефицит законченных исследований, связанных с моделированием динамических свойств технологического оборудования. Ограниченное количество публикаций [11—15] не позволило к настоящему времени развить и воплотить в реальность идею создания банка типовых нестационарных математических моделей объектов химической технологии, сформулированную еще двадцать лет назад [16], т. е. создать ту информационную базу, которая могла бы эффективно использоваться для анализа и синтеза различных по сложности структур автоматических систем управления. [c.7]

На основании выведенных уравнений групп А, Б и В можно записать следующую полную систему уравнений типового реакторного процесса [c.251]

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ РЕАКТОРНЫХ ПРОЦЕССОВ [c.283]

Эффекты, сопровождающие рециркуляцию, можно проиллюстрировать на различных массообменных и реакторных процессах. [c.289]

Анализ реакторных процессов, [c.290]

При расчете вклада отдельных стадий используются внутренние цены и расходные коэффициенты на сырье и энергию. Следует отметить, что при проведении экономического анализа стоимость сырья относится к стадии его непосредственного использования в реакторных процессах, а затраты на его подготовку — к стадии подготовки. [c.387]

Чтобы дополнительно конкретизировать вопрос о том, почему для масштабирования, оптимизации аппаратурного оформления и автоматизации нужно располагать относительно точной математической моделью, укажем, что реальный реакторный процесс характеризуется не только установившимся состоянием, но и переходным, которое наступает при возмущениях в материальных и тепловых потоках. Эти возмущения могут быть связаны с качественными или количественными изменениями потоков, а также с регулированием процесса. Для установления взаимосвязи между возмущениями и величинами изменения параметров (которые иногда выходят за допустимые пределы, вызывая нарушение процесса) нельзя пользоваться приближенными уравнениями. [c.19]

ТЭ химической технологии реакторные процессы имеют перво--О степенное значение и, как уже указывалось, в большинстве случаев определяют технологическую схему производства в целом и схему автоматизации. Описание этих процессов и их аппаратурного оформления известно главным образом из [c.44]

Рассмотрим реакторные процессы, протекающие с перемешиванием при наличии жидкой фазы в псевдоожиженном слое мелкозернистого материала и в газовом объеме. [c.110]

Иногда организация процесса с рециркуляцией неприемлема по экономическим или технологическим соображениям (например, взрывоопасности). Тогда в общем случае следует рекомендовать (если это опять-таки не вызовет каких-либо затруднений) экзотермические реакторные процессы оформлять в виде двух стадий, принципиально отличных одна от другой. Первую стадию процесса желательно проводить в реакторах с перемешиванием в объеме или с внутренней циркуляцией. Вторую стадию, если порядок реакции выше нулевого, следует осуществлять в реакторах, без [c.200]

Для расчета реакторов целесообразно подразделить реакции в жидкостях на две группы 1) очень быстрые реакции, скорость которых на поряд.чи превышает скорости процессов переноса, имеющих место в жидкостных системах 2) реакции, протекающие со скоростями, сравнимыми со скоростями указанных процессов. К первой группе относятся реакции между неорганическими молекулами, диссоциированными на ионы, ко второй — практически все реакции органических соединений. Скорость реакций первой группы не может быть лил1итирующей для всего реакторного процесса. Казалось бы, вид кинетического уравнения и значения самой скорости несущественны для расчета реактора. Действительно, это справедливо для достаточно грубых расчетов, не учитывающих влияния химической реакции на формальные значения коэффициентов массопередачи. Однако прп более точных расчетах, где указанные эффекты учиты- [c.27]

Эти особенности предопределяют тот факт, что синтез технологической схемы производства начинается с тщательного изучения характеристик реакторного процесса, определения оптимальных условий его проведения и разработки аппаратур- [c.175]

Специфика реакторных процессов, обусловленная их многообразием и сложностью поведения в различных условиях, значительно затрудняет разработку единого программного обеспечения проектирования химических реакторов и предопределяет в большинстве случаев необходимость индивидуального подхода к разработке реакторного процесса и построению его математической модели. [c.176]

ЧТО необходимо химику-технологу при разработке или анализе реакторного процесса - грамотная организация технологического проекта, предсказание особенностей и сведение к минимуму сложностей его осуществления. [c.225]

Рассмотрение основных способов организации процесса в реакторах не затрагивало вопросов построения их математических моделей и анализа процессов с их помощью, конструктивных элементов реакторов. Это можно сделать на основе предыдущего материала. Основное, что необходимо определить химику-технологу при разработке или анализе реакторного процесса, -это как лучше его организовать, предсказать его результаты, предвидеть достоинства и трудности его реализации. [c.174]

Пакеты прикладных программ с ориентацией па проблему являются средством повышения эффективности решения прикладных задач в различных областях народного хозяйства. Их создание базируется на стремлении объединить в единое целое достижения в области решаемой проблемы, вычислительной математики и вычислительной техники. Конечным результатом разработки является программно-аппаратный комплекс, позволяющий пользователю с желаемой точностью, максимальной простотой и удобством решать появляющиеся в процессе его деятельности проблемы. Очевидце, создание таких пакетов — задача не только сложная в смысле формулирования и описания проблемы, разработки необходимых алгоритмов, но и трудоемкая. Для ее решения обычно привлекаются специалисты различных профилей — технологи, математики, программисты. Кроме того, в зависимости от сложности проблемы последняя может быть разделена на отдельные под-проблемы, каждая из которых решается самостоятельно в рамках общей цели. Такое разделение на подпроблемы обычно производится исходя из специфики отдельной части общей задачи. При наличии структурной или функциональной организованности алгоритмов части проблемы она может выступать в качестве подсистемы. При моделировании реакторных процессов, нанример, в качестве отдельных частей можно выделить установление механизма реакции, оценку кинетических констант, модель реактора и т. д. Помимо относительной независимости этих частей можно было бы выделить их и исходя из последовательности использования в процессе моделирования реактора. [c.282]

Алгоритм расчета ректификации с химической реакцией. Процессы получения новых веществ (реакторные процессы) и выделения продуктов заданного качества являются основными в химической промышленности. Продукты реакции, попадая в ректификационную колонну, подвергаются воздействию высоких температур и давлений с интенсивным взаимодействием потоков пара и жидкости. Если учесть, что в смеси присутствуют или вновь появляются вещества, способствующие протеканию побочных реакций, что приводит к загрязнению целевых продуктов, то становится очевидной необходимость учета возможности появления дополнительных относительно исходного питания компонентов и организации соответствующим образом процесса. Последнее особенно важно при получении продуктов высокой чистоты. Протекание химических реакций одновременно с ректификацией не является чем-то исключительным в повседневной практике эксплуатации промышленных процессов. Это полимеризация, выделение смолистых осадков, появление неидентифи-цируемых примесей в продуктах разделения и появление ряда других внешних признаков наличия химической реакции. Знание условий протекания таких реакций позволяет заранее принять соответствующие меры, предохраняющие целевые продукты и аппаратуру от загрязнения. [c.364]

Основой для составления математического описания реакторного процесса являются уравнения, описывающие гидродинамику потоков перерабатываемых и получаемых продуктов. В зависимости от этого и классифицируются реакторы по типам. По двум основным моделям потоков различают два типа реакторовг реактор идеального перемешивания и реактор идеального вытеснения. При выборе модели потока учитываются следующие факторы [5] модель должна отражать физическую сущность реального потока при относительной простоте математической формулировки должен существовать метод либо экспериментального определения параметров модели, либо аналитического их расчета структура потоков должна быть удобна для расчета конкретного процесса. [c.21]

Имеется два основных подхода к составлению пакетов программ это ориентация на метод и ориентация на проблему. В первом случае предйбсылкой является применимость метода для решения различных прикладных задач, описание которых представляет собой определенный класс уравнений (например, дифференциальные уравнения, конечные уравнения, методы статистического анализа и т. д.). Во втором случае ставится задача применения различных методов для расчета конкретного процесса (например, массообменные аппараты, реакторные процессы и т. д.). В связи с этим различаются методо-ориентированные и проблемно-ориен-тированные пакеты прикладных программ. [c.46]

В настоящей книге предпринята попытка систематизировать имеющийся в литературе материал, дополнив его собственными исследованиями в области тепломассопередачи и реакторных процессов, направленных на их интенсификацию. [c.6]

Вопросы анализа, расчета и оптимизации рециркуляционных реакторов тесно связаны друг с другом. Рассмотрим реакторные процессы, проводимые в типовых одноконтурных рециклических ХТС, состоящих из смесителя, реактора и сепаратора. По - [c.290]

Хализов Р.Л., Лабутин А.Н. Оптимизация реакторных процессов по критерию качества продукции. // Сб. тр. V Междунар. конф, "Теоретические и экспериментальные основы создания новых высокоэффективных ХТП". Иваново, 2001с. 415 - 416. [c.34]

Если экзотермический процесс протекает при наличии жидкой фазы и реагирующие вещества имеют температуру кипения, близкую к температуре реакции, тепло от реакционной массы полностью или частично отводится за счет теплоты ее испарения. Этот прием используют, проводя процесс в среде растворителя, имеющего температуру кипения, близкую к температуре реакции. Поскольку такое аппаратурно-технологиче-ское оформление реакторных процессов представляет собой большой интерес и имеет широкое распространение, считаем необходимым дополнительно рассмотреть этот случай. [c.81]

Рассмотрение свойств реактора как объекта регулирования по цепям, связанным с отбором этих фаз, не предусматривается, поскольку соответствующие общие сведения, хотя и не применительно к реакторным процессам, уже приведены в общетехнической литературе Ограничимся лишь указанием, что при работе под давлением аппаратов больших диаметров для большей равномерности жидкую фазу отбирают из реактора по уровню через промежуточную емкость небольшого диаметра. [c.112]