Режим адиабатический

Режим работы реактора (изотермический, адиабатический, или неизотермический и неадиабатический). [c.138]

Тепловой баланс процесса будет наиболее простым, когда отсутствует теплообмен с окружающей средой (следовательно, режим адиабатический и элемент процесса не совершает никакой полезной работы, т. е. выполняет только связанную с перемещением объема работу). В этом случае, подобно зависимости (5-27), суммы энтальпий потоков на входе и выходе равны (рис. 5-2) [c.51]

Колонну синтеза метанола можно рассматривать как реактор полочного типа с адиабатическим режимом по слоям, так как за счет ввода холодного газа поддерживается ступенчатый температурный режим. Байпасный газ вводится по коллектору, который транспортирует газ в десять перпендикулярно расположенных распределительных труб с отверстиями. Ввод термопар осуществляется через боковые отверстия, расположенные в нижних частях слоев катализатора. [c.327]

Цепочка адиабатических реакторов. /V-стадийный адиабатический реактор (рис. IX.6) состоит из N реакционных зон и N — 1 промежуточных теплообменников. Оптимальный режим процесса, протекающего в такой реакторной, схеме, достигается варьированием вре- [c.390]

Иногда применяют режим адиабатического вскипания перегретой жидкости. Для этого ее предварительно нагревают, а затем направляют в аппарат для дегазации, в зону пониженного давления. При вскипании происходит бурное выделение и рост паровых пузырьков во всем объеме за счет теплоты самой жидкости. Пузырьки газа служат первичными центрами парообразования. Для дегазации при адиабатическом вскипании широко применяют различные виды аппаратов, в которые либо сплошной струей, либо в диспергированном на капли состоянии подают дегазируемую жидкость. Устойчивость пены в низковязких жидкостях обычно мала, и специальных мер для ее разрушения не требуется. [c.118]

Рис. п.33. Распределение безразмерных температур по сечению при разном значении сжимаемости е (режим адиабатический). Цифры на кривых — величина сжимаемости. [c.134]

К процессам, избирательность которых не зависит или слабо зависит от температуры в широких пределах ее изменения, относятся некоторые экзотермические реакции, протекающие во внешнедиффузионной области, например, реакции окисления аммиака в азотную кислоту, метанола в формальдегид и др. В процессах этого рода на поверхности зерен катализатора автоматически устанавливается температура адиабатического разогрева (см. раздел 111.3) адиабатический режим становится при этом не только рациональным, но и единственно возможным. [c.264]

Другой важный тепловой режим — адиабатический-, при нем реактор работает без подвода и отвода тепла. Точнее, как и в любой открытой системе, тепло вводится со входящим потоком и выводится с уходящим. Адиабатическим считают процесс, в котором нет других путей подвода или отвода тепла. [c.102]

Окисление ЫНз проводят в контактном аппарате непрерывного действия. Режим движения реагентов — вытеснение. Температурный режим — адиабатический. Газ в контактный аппарат подается сверху. Катализаторные сетки во избежание провисания опираются на металлический колосник. [c.209]

В действительности, однако, вопрос об устойчивости адиабатического слоя более сложен. Если он представляет собой неподвижный слой катализатора и существует заметное сопротивление внешней массопередаче к поверхности зерен катализатора, то возникают новые проблемы устойчивости, так как каждое зерно может работать в высокотемпературном или низкотемпературном режиме. При некоторых условиях стационарный режим слоя зависит от начального состояния при пуске реактора. Этот вопрос исследован Амундсоном и Лю (см. библиографию на стр. 252), но подробное его изложение выходит за рамки настоящей книги. [c.249]

Определение оптимального температурного режима может быть сделано на основании математического описания нроцесса при этом, как правило, для сложных процессов благоприятен неизотермический режим. Однако в технике очень сложно осуществить оптимальный температурный профиль для проточного аппарата вытеснения. Поэтому используют или оптимальные изотермические режимы, или, чаще — оптимальные адиабатические режимы с подбором температуры входа. [c.111]

Этот метод достаточно прост, однако проведение экспериментов в широком диапазоне температур для различных видов сырья и при различных конверсиях требует длительного времени. Кроме того, нужно быть уверенным, что теплопотери через стенку в реальном реакторе незначительны и режим действительно близок к адиабатическому. Поэтому экспериментальные исследования используют лишь для выборочной проверки точности расчетных методов. [c.131]

Тепловые расчеты для промышленных проточных адиабатических реакторов с неподвижным слоем катализатора можно проводить, используя уравнения для режима идеального вытеснения, хотя режим перемешивания в них может отличаться от режима идеального вытеснения. [c.161]

Для оценки стационарных режимов зернистого слоя в целом необходимо, таким образом, хотя бы качественно исследовать характер решений уравнений (VI.144) и (VI.145). Заметим, что первые два члена этих уравнений описывают перенос вещества и тепла, соответственно в поперечном и продольном направлениях. Возможны два предельных режима теплопереноса [36]. Первый — почти адиабатический, когда отвод тепла на стенку незначителен и практически все тепло реакции уходит на нагревание реагирующего потока. В этом режиме первый член уравнения (VI.145) пренебрежимо мал повсюду, кроме ближайшей окрестности стенки реактора. Переход трубчатого реактора в почти адиабатический режим является крайне нежелательным, поскольку при этом не решается главная задача аппарата этого типа — обеспечение отвода тепла реакции на стенку — и температура в центре реактора быстро возрастает, вызывая угрозу перехода процесса в диффузионный режим. Желательным обычно является другой предельный режим работы реактора, который можно назвать почти изотермическим. В этом режиме тепло реакции отводится в основном на стенку, а изменение температуры по длине реактора мало. Соответственно второй член уравнения (VI. 145) мал по сравнению с первым и в первом приближении может быть отброшен. Из сравнительной оценки обоих членов ясно, что условие работы реактора в почти изотермическом режиме имеет вид [c.254]

Анализ устойчивости. Для строгого обоснования условий устойчивости системы реактор — теплообменник необходимо исследовать, как изменяются со временем малые возмущения стационарного режима. Решим эту задачу для частного случая 8 = 1 (система без байпаса) [15]. Очевидно, малое возмущение температуры холодного потока на выходе теплообменника (1), возникшее в некоторый момент времени t, после прохождения реактора усилится в % раз (где % — параметрическая чувствительность температуры на выходе адиабатического слоя к температуре на его входе) и спустя время Si (равное суммарному времени прохождения потоком реактора и трубопроводов, связывающих реактор с теплообменником) вызывает возмущение температуры горячего потока на входе в теплообменник Тг (1) = 7Ji (1). Связь между возмущениями и определяется уравнениями, описывающими нестационарный режим теплообменника. Если линейные скорости горячего и холодного потоков одинаковы, то нестационарные уравнения имеют вид [c.350]

Еще один пример. При обратимом экзотермическом процессе в реакторе с неподвижным слоем катализатора температура монотонно растет по длине слоя катализатора и практически линейно зависит от степени превращения. Однако оптимальный режим требует понижения температуры с ростом степени превращения, чего нельзя достичь в адиабатических условиях процесса. Поэтому на практике процесс ведут в нескольких последовательно расположенных адиабатических слоях катализатора, между которыми каким-либо способом отводится тепло реакций. Как будет показано далее, в таких процессах с искусственно создаваемыми нестационарными условиями возможна организация режима, при котором температура будет понижаться с увеличением степени превращения, что позволит проводить обратимые процессы всего в одном слое катализатора. [c.305]

Основные свойства теплового фронта химической реакции в неподвижном слое катализатора с технологической точки зрения представляют значительный интерес по следующим причинам 1) при движении теплового фронта в направлении фильтрации газа перепад температур во фронте (между максимальной и входной температурой реакционной смеси) может во много раз превосходить величину адиабатического разогрева смеси. Это позволяет осуществлять каталитический процесс без предварительного постороннего подогрева реакционной смеси до температуры, при которой химическое превращение протекает с большей скоростью 2) скорость распространения теплового фронта гораздо меньше скорости фильтрации реакционной смеси (что и дает возможность использовать такой режим) 3) при движении высокотемпературного фронта через холодный слой катализатора за областью максимальных температур образуется падающий по длине слоя температурный профиль (это свойство благоприятно с технологической точки зрения для многих, например экзотермических обратимых, процессов, так как обеспечивает высокую степень превращения или избирательность) [c.305]

Рис. 6.26. Зависимость необходимого времени контакта реакционной смеси от адиабатического разогрева ДГщ, для различных схем (/-5, см. табл. 6.26), реализующих нестационарный циклический режим (х 99%, Е =

Если требуется использовать реактор, работающий адиабатически при заданной температуре сырья Го (например, 150 °С), отмеченные рабочие точки можно получить путем соответствующей подгонки концентрации нафталина в сырье с Ад. Однако устойчивый режим будет только при катализаторе А и [c.149]

Холодное пламя. Явление самовоспламенения может осложниться возникновением холодного пламени, характери-зующе о такой режим горения, при котором химическое взаимодействие сопровождается свечением, но реакция остается незавершенной. В этом случае смесь разогревается в меньшей степени, чем при полном адиабатическом сгорании, когда вся химическая энергия горючей смеси расходуется на разогрев продуктов реакции. Зона холоднопламенного горения в виде свечения наблюдается в пространстве между аппаратами [c.127]

Периодические процессы синтеза аминов из хлорпроизводных проводят в автоклавах с мешалкой и рубашкой для подогрева реакционной массы паром (или высокотемпературными теплоносителями) и охлаждения водой. Непрерывные процессы осуществляют в трубчатых реакторах с трубами малого диаметра, что позволяет уменьшить толщину стенок и турбулизовать режим движения жидкости. Одним из вариантов является проведение реакции в системе из подогревателя и адиабатического реактора — в первом аппарате реакционная масса нагревается до нужной тем- [c.277]

Четыре рассматриваемых типа реакторов связаны между собой как в физическом, так и в математическом отношении. Реактор с принудительным перемешиванием, или реактор идеального смешения, отличается от трубчатого реактора как по конструкции, так и по описывающим его уравнениям однако трубчатый реактор с достаточно интенсивным продольным перемешиванием потока приближается к режиму идеального смешения. Периодический реактор представляет собой реактор идеального смешения, в котором существует проток реагентов, но описывается он теми же уравнениями, что и простейшая модель трубчатого реактора. Термин адиабатический относится скорее к режиму реактора, чем к его конструкции, так как и реактор идеального смешения, и трубчатый, и периодический реактор могут быть адиабатическими. При исследовании различных типов реакторов нельзя в равной мере дать характеристику каждого реактора — частично из-за того, что различные вопросы изучены неодинаково полно, а частично из-за того, что некоторые проблемы трудно изложить на том доступном уровне, которого мы собираемся придерживаться в этой книге. Например, нестационарные уравнения для реактора идеального смешения являются обыкновенными дифференциальными уравнениями, и мы можем провести их анализ достаточно полно. Стационарный режим трубчатого реактора уже описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями, а для описания его поведения в нестационарном режиме требуются дифференциальные уравнения в частных производных, анализ которых представляет весьма трудную задачу. Там, где это возможно, мы стараемся представить результаты более глубокого лнализа сложных задач в виде качественных описани11 и графиков, [c.10]

Именно такие аргументы приводил в своей ранней работе Ван Хирден, и, хотя его подход к решению задачи можно подвергнуть критике, в адиабатическом случае он правилен. Приведенные рассуждения очень полезны и ясно показывают, в каких случаях стационарный режим неустойчив, однако вывод об устойчивости режима нельзя при этом делать столь решительно. Считая, что скорость тепловыделения определяется кривой Г, мы фактически предполагаем, что температурному возмуш епию ЬТ сопутствует возмущение б , равное (dlJdT) 8Т. Это очень специальное условие, и, если стационарный режим действительно устойчив, реактор должен возвращаться к нему после любого возмущения (б ЬТ), а не только после такого возмущения, при котором б и бГ связаны особым соотношением. Поэтому для устойчивости стационарного режима необходимо, чтобы наклон прямой был больше наклона кривой Г, но это условие не является достаточным. [c.171]

SLA, называемая кривой переключения режимов, слева от которой оптимальным является адиабатический режим процесса, а справа — режим полного охлаждения. Так, начав ироцесс из точки О, следует проводить его адиабатически, пока пе будет достигнута точка Р на кривой иереключения. Начиная с этой точки, можно оставаться на оптимальном пути реакции РА, поскольку необходимая для этого скорость теплоотвода будет ниже предельной q. Напротив, при высокой начальной температуре Тсоответствующей точке С, необходимо сразу вести процесс в режиме полного охлаждения в этом случае реакция идет по пути СВ до точки пересечения с кривой переключения режимов, где снова можно продолжать вести реакцию по оптимальной кривой до точки А. При промежуточной начальной температуре, соответствующей точке Z), адиабатический путь пересекается с кривой переключения в точке Е, где скорость теплоотвода, необходимая для того, чтобы оставаться на этой кривой, превышает q. Поэтому здесь надо переключить реактор на режим полного охлаждения, и путь реакции будет изображаться кривой EF. Когда путь реакции вновь пересечет кривую переключения режимов в точке F, уже можно будет оставаться на пути FA при физически реализуемой скорости теплоотвода q q. Единственный оптимальный путь приближения к критической точке L — это адиабатический путь [c.313]

При возбуждении ударной волны в химически реагирующем горючем газе под влиянием адиабатического сжатия смеси наряду с ударной волной возникает волна горения. Совокупность этих волн представляет собой детонационную волну. В детонационной волне потери на трение и теплоотдачу при ее движении по трубе компенсируются энергией, выделяющейся в волне горения. Благодаря этому при распространении по трубе детонационной волны становится возможным стационарный режим, когда скорость детонации (О) остается постоянной. Условие существования стационарного режима определяется правилом Чемпена — Жуге, согласно которому стабильность детонационной волны достигается, если скорость потока сжатого газа за фронтом детонационной волны равна или выше скорости звука в этом газе. Правило Чемпена — Жуге позволяет найти на адиабате Гюгоньо точку с такими значениями Рг и Уг, которые обеспечивают стабильность детонационной волны и позволяют вычислить скорость детонации В [c.141]

Температура промышленных процессов риформинга обычно находится в интервале 450—530°С. С повышением температуры ускоряются все основные реакции. При этом рассмотрение кинетики процесса затрудняется параллельно протекающими разнородными реакциями (ароматизации, гидрокрекинга и др.), во многом зависящими от температуры в реакционной зоне аппарата. Как было показано выше, процесс риформирования в целом эндотермичен и требует межступенча-того подогрева газосырьевого потока. Температурный режим реакторов промышленных установок близок к адиабатическому. [c.13]

В качестве типичного примера расчета количества катализатора Везер приводит расчет, сделанный Калдербенком Для первой секции был принят изотермический режим ( = 560°С). Адиабатический процесс в температурном интервале 430—560 °С не соответствует оптимальному профилю температуры. Кроме того, Калдербенк принимает, что в первой секции скорость реакции постоянна. Это, конечно, не соответствует действительности, так как, несмотря на постоянство температуры, скорость реакции изменяется [c.341]

Уже отмечалось, что гидрокрекинг смесей удовлетворительно описывается уравнениями первого порядка. В настоящее время для обработки экспериментальных лабораторных данных по гидрокрекингу газойлей используют такие уравнения [37—401. Принимая, что режим в промышленном реакторе со стационарным слоем близок к идеальному вытеснению [19], можем получить математическое описание гидрокрекинга в виде системы уравнений материальных и теплового балансов для адиабатического peaI5 тopa (см. табл. Х-1). [c.359]

Таким образом, адиабатический путь процесса приближенно изображается в координатах i и 0 прямой с наклоном а (а 1 в газах и а > 1 в жидкостях). В точке пересечения адиабатической прямой с кривой зажигания происходит переход в диффузионный режим. Естественно, что обратный переход в экзотермическом адиабатическом процессе невозможен. Проведя прямую с наклоном а через критическую точку 0 = 4, In fx = 2 (пунктирная линия на рис. III.5), легко убедиться, что нри начальных условиях, соответствующих об-ласт1р левее этой прямой, скачкообразные переходы между режимами не будут наблюдаться. [c.252]

При Н > 1Г почти изотермический режим работы реактора с малым изменением температуры по длине слоя невозможен. Эффективность тенлонередачи на стенку уже недостаточна для отвода тепла реакции, и процесс становится почти адиабатическим. Дальнейшее развитие процесса может иметь двоякий характер. Во-первых, вследствие [c.255]

При осуществлении сложного процесса, включающего несколько реакций, по-прежнему возможны оба описанных предельных режима реактора — почти адиабатический и почти изотермический. В последнем случае производная температуры в продольном направлении должна быть мала, а концентрации реагентов — почти постоянны по сечению аппарата. Условия существования почти изотермического режима определяются исследованием уравнения типа (VI. 152). В этом уравнении скорость тепловыделения уже не будет зависеть от температуры по экспоненциальному закону и будет иметь вид суммы нескольких экспонент с различными показателями. В такой форме это уравнение не решается аналитически, но приближенные оценки можно получить на основе результатов, полученных для единственной реакции, если аппроксимировать скорость тепловыделения в некоторой ограниченной области законом Аррениуса. Если в сложном процессе наибольшим тепловым эффектом обладает реакция, с участием промежуточного продукта, то наибольшая опасность перехода в почтЬ адиабатический режим может наблюдаться не во входном сечении, а там, где превращение промежуточного продукта будет идти с достаточной скоростью. [c.256]

Наблюдение с помощью лупы за подсвеченной сзади шкалой термометра и подсчет десятичных делений шкалы через пленку конденсата и не представляет трудностей, если верхнюю часть эбуллиоскопа предварительно протравить в течение 2мин 1%-ной фтористоводородной кислотой и затем прокипятить в мыльной воде. Кипятильная трубка 3 до самого конденсатора 2 окружена изолирующим слоем стекловолокна 4, в котором оставлена узкая смотровая щель. Под теплоизоляцией 4 на трубку 3 намотана спираль компенсационного электрообогрева 5, выполненная из тонкой проволоки. Мощность обогрева можно рассчитывать, условно представляя спираль в виде охватывающей прибор бесконечно длинной цилиндрической оболочки с равномерно распределенными источниками тепла. Электрообогрев регулируют с помощью амперметров и калибровочной кривой таким образом, чтобы без включения системы подогрева кубовой жидкости приближенно устанавливалась ожидаемая температура. В этом случае даже ттары труднолетучих веществ доходят до конденсатора, расположенного на 250 мм выше кармана термометра. Адиабатический режим в разбрызгивающей трубке обеспечивается четырехкратной защитной системой, включающей вакуумированную рубашку, слой нагретой до кипения жидкости, стекающей в кольцевой щели, спираль компенсационного электрообогрева и слой теплоизоляции. Через штуцер 1 обычно загружают жидкость, а при работе под вакуумом к нему присоединяют вакуумную линию. [c.57]

Доннелл и Кенеди [27] показали, что при перегонке на трубчатых щелевых колоннах можно достигнуть ВЭТС 0,5—0,6 см при соблюдении следующих условий обеспечение одинаковой ширины щели по поперечному сечению и высоте колонны (достигается путем применения калиброванных труб) равномерное распределение пленки жидкости по поверхности стенок (достигается путем спиралевидного травления стенок) адиабатический режим перегонки (обеспечивается хорошей теплоизоляцией колонны или использованием обогревающего кожуха) постоянная нагрузка колонны по пару (достигается с помощью автоматического регулирования скорости потока паров). [c.341]