Химические колебания, устойчивость и регулирование химических процессов

ХИМИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ, УСТОЙЧИВОСТЬ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ [c.430]

Накопление в реагирующей системе активных продуктов или тепла может приводить к колебательному протеканию реакции во времени. При этом условия устойчивости становятся сложнее, чем в простых случаях, рассмотренных выше. Наряду с простой непериодической неустойчивостью, с которой мы имели дело до сих пор, становится возможной также и колебательная неустойчивость, т. е. самовозбуждение колебаний. Химические колебания имеют важное значение для ряда вопросов науки и техники. Так, одной из основных особенностей живого организма является наличие биологических ритмов, которые могут быть связаны с периодическими химическими процессами. С другой стороны, возникновение самовозбуждающихся колебаний при техническом осуществлении экзотермического химического процесса может привести к опасным разогревам и, следовательно, химик-технолог должен уметь взять такие колебания под свой контроль. Эти вопросы привлекают большой интерес в последнее время в связи с проблемой автоматизации химических производств. Тем самым возникает связь химической технологии с теорией автоматического регулирования и ее основой — теорией колебаний [1]. [c.430]

Первая задача тесно связана с вопросами, рассмотренными в этой главе. Для автоматического поддержания заданного режима работы аппарата необходимо прежде всего знать, какова устойчивость этого режима, а в случае колебательной неустойчивости,— каков период возникающих колебаний. Везде, где это технологически и экономически целесообразно, следует, конечно, использовать возможности саморегулирования, т. е. работать на устойчивых режимах. Однако во многих случаях наивыгоднейшими оказываются именно неустойчивые режимы. Демонстративным примером являются процессы мягкого окисления органических веществ, где на нижнем устойчивом режиме скорость реакций недопустимо мала, а на верхнем устойчивом — велик выход нежелательных продуктов глубокого окисления (углекислого газа и воды). Одна из заманчивых задач химической кибернетики— проведение подобных процессов с принудительным регулированием на среднем неустойчивом температурном режиме для получения максимального выхода ценных продуктов неполного окисления. Конечно, круг вопросов, рассматриваемых в этом разделе химической кибернетики, гораздо шире содержания настоящей главы. Сюда входит анализ как более сложных технологических схем, например химического реактора с теплообменником [16], так и систем автоматического регулирования в сочетании с химическими процессами, на которые эти системы воздействуют. [c.470]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология