Основные уравнения макрокинетики

Основные уравнения макрокинетики [c.570]

III. 3. ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ МАКРОКИНЕТИКИ [c.65]

Одной из основных задач макрокинетики является такое преобразование подобных уравнений для каждого типа процессов, чтобы вместо величины С , определить которую непосредственно на опыте нельзя, можно было выразить скорость процесса через доступные измерению величины. Более простой задачей является учет в каждом конкретном случае степени влияния явлений переноса и оценка погрешности при пользовании уравнением (УП1.1) вместо уравнения (VHI.S), т. е. при пренебрежении влиянием макрокинетических факторов. [c.142]

Основой для построения математической модели каталитического превращения реагентов в химическом реакторе служит кинетическая модель химических реакций, протекающих на поверхности катализатора. Зная функциональную зависимость скорости химической реакции на поверхности катализатора от состава реакционной смеси и температуры, можно вычислить скорость реакции, отнесенную к единице объема катализатора, и селективность превращения ключевого компонента в целевой продукт. Эти две величины — важнейшие для характеристики эффективности промышленного катализатора. Уравнения макрокинетики являются составной частью математической модели химического реактора, которая на стадии проектирования используется для расчета оптимального технологического режима работы реактора и его конструктивных особенностей, а в процессе эксплуатации реактора — для расчета оптимального режима управления процессом. Другая область применения кинетических моделей — это изучение механизма химических реакций. Анализ моделей позволяет выявить и предсказать поведение эксперимента и существенные стороны механизма реакции при изменении условий эксперимента. Поэтому ясно, насколько серьезной и ответственной задачей является построение кинетической модели каталитических реакций. Вследствие практической важности проблем, возникающих при построении кинетических моделей, им уделяется самое серьезное внимание широкого круга исследователей — теоретиков и экспериментаторов. Этим проблемам посвящена обширная литература. Достижения в области моделирования кинетики обобщены в обзорных статьях и монографиях [5, 30, 31, 65]. В настоящей главе рассматриваются лишь основные методы построения кинетических моделей гетерогенно-каталитических реакций. [c.103]

Математические модели реакторов базируются на уравнениях макрокинетики (1.12) — (1-17), причем баланс определяют по основному исходному веществу А [см. (1.17)] для процесса типа A-vD или A-bB- D + E, особенно если компонент А имеется в недостатке по сравнению со стехиометрическим соотношением А В. [c.210]

Макрокинетика скорости окисления кокса, учитывающая влияние основных факторов, обычно описывается эмпирическими уравнениями. Для регенерации аморфного алюмосиликатного катализатора предложено уравнение [131] .. [c.153]

Кинетика кристаллизации по типу П. При процессе по типу П подаваемый в, аппарат раствор или суспензия в виде отдельных капель распределяется по поверхности взвешенных газом-теплоносителем горячих твердых частиц. По мере испарения растворителя происходит изотермическая кристаллизация и кристаллики выпадают на поверхности инертных частиц (фторопласт, корунд и др.), высушиваются, отрываются от поверхности и выносятся из аппарата потоком газа-теплоносителя. Размер выносимых частиц можно оценить по (6.41) (с заменой вязкости и плотности жидкости на вязкость и плотность газа-теплоносителя), а также по уравнениям уноса. Твердые инертные частицы служат основным переносчиком количества теплоты, необходимого для испарения растворителя и сушки. Макрокинетика процесса определяется приводимыми ниже условиями (6.46) — (6.48). [c.334]

В теории химических реакторов механизм реакции обычно считают уже известным. Поэтому применяют формальную кинетику, которая исходит из заданных схем, порядков всех стадий реакции, энергий активации и предэкспонент уравнения Аррениуса. Но зато приходится учитывать ряд факторов, обычно в кинетике не учитываемых и принципиально связанных с протеканием реакции не в точке, а в объеме реактора. Отрасль химической кинетики, изучающую протекание химических реакций в более или менее больших объемах, называют макрокинетикой. Перечислим основные макрокинетические факторы. [c.28]

До недавнего времени анализ работы химических реакторов не выходил за пределы алгебраических расчетов материальных и тепловых потоков, проводимых без учета макрокинетики химических процессов, а временные характеристики, необходимые для управления процессом, совсем не учитывались. Вопросы оптимизации процессов химической технологии практически не рассматривались. Основным методом расчета таких процессов был метод теории подобия, сводившей дифференциальные уравнения процесса к соответствующему набору безразмерных комплексов физических величин (критериев подобия), нахождение связи между которыми и составляло основную задачу получения расчетных формул. Этот прием, оправдавший себя для детерминированных однозначно протекающих физических процессов в однофазных системах со строго фиксированными границами, позволил получить расчетные уравнения для ряда инженерных задач гидродинамики, теплообмена и в меньшей степени для массообмена, но оказался недостаточным для двухфазных систем и процессов, осложненных химическими реакциями. В последнем случае из-за несовместимости критериев [c.5]

Требования практики быстро и надежно освоить новые процессы и технологии методами математического моделирования породили необходимость формирования так называемого мак-рокинетического подхода к исследованию кинетики сложных химических реакций. Этот подход опирается главным образом на кинетический эксперимент, проводимый со смесью сложного состава в области температур и давлений, характерных для технологического процесса. Основное внимание концентрируется на корректной постановке этих экспериментов и последующей корректной математической обработке данных. По возможности при выводе макроскопических уравнений скорости обычно учитываются имеющиеся теоретические предпосылки о механизме реакции. В этом отношении макрокинетические модели нельзя считать чисто феноменологическими. В то же время не исключены ситуации чисто феноменологического подхода, когда вид уравнений макрокинетики отвечает только требованиям адекватного описания экспериментальных данных и однозначности оценок констант. Феноменологические модели, в области рабочих условий, для которых они построены, как правило, хорошо работают в составе математической модели реактора. [c.70]

Для безнапорного потока в уравнении (XI.26) следует принимать = е, т ВI = О, где е — скорость инфильтрации атмосферных осадков — средняя глубина безнапорного потока. Рассмотрим теперь основные уравнения кинетики массообмена между растворенными в жидкости веществами с твердой фазой породы. Эти уравнения являются, по существу, уравнениями макрокинетики, обобщающими микрокинетические процессы, действующие, как правило, на молекулярном уровне (в диффузионном слое, на границе раздела фаз, в микропорах и трещинах породы и т, п.). [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология