Перемешивание, влияние на скорость процесса

Рассмотрим закономерности химической технологии применительно к гомогенным процессам, т. е. влияние концентраций реагирующих веществ, температуры, давления и перемешивания на скорость процессов в газовой и жидких средах. Гомогенные процессы, как правило, идут в кинетической области, т. е. общая скорость процесса определяется скоростью химической реакции, поэтому закономерности, установленные для реакций, применимы и к процессам, идущим в газовой или жидкой среде. [c.139]

При гидрогенизации эфира жирной кислоты наблюдается отчетливая тенденция к преимущественному гидрированию одной из двойных связей этому способствует применение селективных никелевых катализаторов. Если активный катализатор применяется в виде суспензии в реакторе с перемешиванием, то селективной гидрогенизации благоприятствуют очень низкие концентрации водорода на поверхности катализатора, т.е. низкие давления водорода, малые скорости перемешивания и высокая температура /24/. И наоборот, неселективный процесс легче протекает при низкой температуре, высоком давлении и хорошем перемешивании. Влияние параметров процессов на ход реакции ясно видно на следующих примерах. [c.210]

Для мешалок десяти типов получены расчетные уравнения, определяющие влияние условий перемешивания на скорость процесса гомогенизации легкоподвижных сред и позволяющие выбирать оптимальные конструктивные параметры аппарата. [c.76]

Кроме перемешивания на скорость процесса зародышеобразования оказывают влияние присутствие примесей (растворимых и нерастворимых) и температура раствора. [c.11]

В литературе имеются отрывочные и противоречивые данные о характере влияния перемешивания на скорость химического восстановления металла. Так, имеются сведения о снижении скорости осаждения при перемешивании щелочных растворов химического никелирования при комнатной температуре. Для горячих щелочно-цитратных растворов химического никелирования не установлено заметного влияния перемешивания на кинетику процесса, в то время как в кислых растворах химического никелирования (при повышенных температурах) перемешивание увеличивает скорость осаждения. [c.92]

Сопоставление опытных данных с вычисленными величинами показано на корреляционном графике (рис. 2). Среднее отклонение составляет +10%. Удовлетворительная корреляция подтверждает правильность общих представлений, на основании которых получено обобщенное уравнение, описывающее влияние механического перемешивания на скорость процесса ионного обмена. [c.154]

Поэтому при практическом решении задач адсорбции необходимо учитывать влияние кинетики адсорбции и продольного перемешивания на скорость процесса поглощения. [c.33]

Процесс окисления масла достаточно сложен. Кроме кислорода и температуры на него оказывают влияние скорость сдвига, интенсивность перемешивания, примеси, ионы металлов (особенно меди и, в меньшей мере, железа и др,). [c.31]

Измерение скорости реакции в лабораторном масштабе обычно осуществляется в условиях, исключающих влияние побочных факторов. Как правило, исследования ведутся при постоянных температуре, давлении и интенсивном перемешивании. Полученные таким образом кинетические данные очень полезны для изучения механизма реакции, но, как правило, не касаются количественной оценки скорости процесса. [c.203]

Продольное перемешивание оказывает двоякое влияние на протекание процессов в ДЖР. С одной стороны, оно приводит к отклонению от среднего времени пребывания вещества в реакционной зоне [62, 63], что уменьшает скорость процесса и его селективность [64]. С другой стороны, продольное перемешивание снижает среднюю движущую силу межфазного обмена [65], что также уменьшает скорость суммарного процесса. [c.138]

Ввиду невысокой активности серной кислоты как сульфирующего агента обычно проводят процесс при повышенной температуре (80—100°С и более). Реакционная масса состоит из двух фаз, причем сама химическая реакция протекает в кислотной фазе и уже при небольшом перемешивании лимитируется скоростью химического превращения без существенного влияния диффузионных факторов. [c.330]

Противоположное влияние скорость газа оказывает на фиктивную константу скорости массообмена. С увеличением линейной скорости потока газов в общем случае снижаются внешнедиффузионные торможения, но при этом значительно увеличивается коэффициент осевого неремешивания (продольной турбулентной диффузии). При наличии продольного перемешивания газов происходит снижение движущей силы процесса, кроме того, возрастает проскок газа в виде [c.258]

Рост температуры увеличивает С зо2. и соответственно снижает ДС. Однако кк повышается с ростом температуры согласно закону Аррениуса [см. ч. I, (11.92)]. Поэтому в начале процесса при низкой степени окисления ЗОд с ростом температуры скорость процесса увеличивается (см. ч. 1, рис. 16), а при приближении фактического выхода к равновесному сильнее сказывается влияние С зОз и скорость процесса с дальнейшим ростом температуры начинает снижаться. Уравнения (IV.9) — (IV.12) справедливы для аппаратов, гидродинамический режим которых близок к режиму идеального вытеснения. В частности, их с успехом применяют при технологических расчетах контактных аппаратов с фильтрующими слоями катализатора. Небольшое продольное перемешивание газа в аппарате, которое снижает ДС, учитывается в коэффициенте запаса уравнения [см. ч. I, (VII.29)] Ок = т, по кО торому рассчитывают количество катализатора. [c.130]

Скорость образования зародышей может быть увеличена путем повышения температуры, перемешивания раствора, внешних механических воздействий (встряхивание, удары, трение и др.). Большое влияние на процесс образования зародышей могут также оказывать шероховатость стенок кристаллизатора, материал мешалки, присутствие в растворе твердых тел с большой поверхностью (ленты, нити и др.) Закономерности процесса образования зародышей при промышленной кристаллизации устанавливают по практическим данным. [c.635]

Зависимость логарифма плотности тока от обратной температуры для трех видов поляризации приведена на рис. 192. Для процесса с концентрационной поляризацией прямые а, относящиеся к различным потенциалам, параллельны. Эффективная энергия активации не зависит от потенциала поляризации и равна 10— 12 кДж/моль. При химической поляризации прямые Ь, соответствующие различным потенциалам поляризации, располагаются веерообразно. Энергия активации электрохимической реакции понижается с ростом потенциала поляризации и при больших потенциалах, при большой скорости процесса приближается к энергии активации концентрационной поляризации. При химической поляризации энергия активации имеет тот же порядок, что и энергия активации химической реакции в растворах (40—80 кДж/моль). Действительно, при электрохимических реакциях потенциальный барьер, характеризуемый энергией активации, преодолевается не только за счет теплового движения молекул или ионов, но и за счет добавочной энергии, приобретаемой реагирующей частицей при ее прохождении через двойной электрический слой на поверхности электрода. Другим фактором, отличающим химическую поляризацию от концентрационной, является влияние перемешивания на скорость (плотность тока) электрохимического процесса. При концентрационной поляризации скорость процесса возрастает с перемешиванием особенно в области предельных токов, когда концентрация реагирующего вещества близка к нулю и лимитирующей стадией становится его доставка к электроду. Скорость электрохимических реакций с химической поляризацией не зависит от скорости перемешивания. [c.460]

Влияние чистоты этилена и условий нолимеризации на процесс полимеризации и на качества продуктов полимеризации [2, 4]. Как скорость полимеризации этилена, так и выходы и качество продуктов полимеризации в значительной мере зависят от чистоты перерабатываемого этилена и хлористого алюминия. Условия полимеризации, в первую очередь температурный режим, количество и качества вводимого в реактор вместе с этиленом легкого масла, эффективность перемешивания содержимого реактора, также оказывают большое влияние на процесс и его результаты. [c.484]

Степень влияния барботажа газовых пузырей и перемешивания на результаты процесса определяется соотношением скоростей химического превращения и соответственно межфазного обмена и обратной диффузии. Эти соотношения удобно выражать в виде безразмерных критериев барботажа Б и перемешивания П. Поэтому оптимальные технологические решения для процесса с псевдоожиженным слоем должны свести к минимуму нежелательное действие перемешивания и полностью исключить влияние барботажа. [c.317]

Кроме того, было изучено влияние на процесс перемешивания угла встречи струй в трубе, сечение которой мало отличается от суммарного начального сечения струй. Концентрации СО2 обозначены через С и Со, а скорости внутреннего и внешнего потоков на входе соответственно через и а)о2- [c.109]

Формулы (III.39)—(III.40) справедливы лишь для случая, когда потоки фаз равномерно распределены по поперечному сечению аппарата, перемешивание отсутствует и все частицы каждой фазы движутся с одинаковыми скоростями (режим идеального вытеснения). В реальных аппаратах режим движения фаз всегда отличается от идеального и движущая сила процесса зависит от перемешивания. Учет влияния перемешивания на изменение концентраций по высоте (длине) аппарата и соответственно на среднюю движущую силу процесса возможен, если экспериментально определены коэффициенты продольного перемешивания (см. стр. 159). Так как чаще всего экспериментальные данные по перемешиванию отсутствуют, то расчет средней движущей силы процесса массопередачи проводят по формулам (III.39)—(III.40), получая условные коэффициенты массопередачи — Ks и При этом не всегда имеет место пропорциональная зависимость между скоростью процесса и движущей силой, как это должно следовать из уравнения (1) — см. введение. Коэффициент массопередачи в таком случае зависит от концентрации поглощаемого или десорбируемого компонента и это создает дополнительные трудности при обобщении опытных данных и создании научно обоснованных методов расчета массообменных процессов. [c.142]

Кроме того, к зависит от конструктивных параметров аппарата и режима его работы. Технологи-исследователи обычно устанавливают, какие из влияющих величин оказывают основное, т. е. определяющее, влияние на й и какими можно пренебречь при технических расчетах к. При этом определяющими являются величины, имеющие наименьшее значение и поэтому тормозящие скорость процесса. Для гомогенных процессов при хорошем перемешивании обычно диффузия реагирующих компонентов друг к другу происходит быстро и поэтому не играет роли [c.58]

Примерное снижение концентрации основного исходного вещества в аппаратах вытеснения и смешения при заданной суммарной высоте исходного неподвижного слоя катализатора Н(, с учетом внутридиф-фузионного режима (кривая 1) и более оптимального температурного режима в кипящем слое (ломаная 4) представлено на рис. 56. Для циклических процессов с малой степенью превращения за один проход газа через реактор влиянием перемешивания на скорость процесса можно пренебречь. При благоприятном изотермическом режиме прямая 3 может проходить ниже кривой 2. [c.99]

Влияние интенсивности перемешивания. Для того чтобы определить, в какой области (диффузионной или кинетической) идет реакция, были поставлены о-пыты по выяснекию влия ния -интенсивности перемешивания на скорость процесса. Изменялось число оборотов мешалки при -постоянстве всех других факторов (температура 92°, концентрация хлористого алюм-иния 0,25 моль л, моляр-ное соотношение этилбензол дихлорэтан =1,3 1,0). [c.117]

Поскольку в промышленных реакторах скорость реакции-определяется в большинстве случаев диффузионными факторами, особое внимание исследователей было направлено на изучение влияния перемешивания на скорость процесса окисления, выход и качество терефталевой кислоты. Результаты исследований наряду с созданием высокоактивных каталитических систем открыли дополнительные возможности интенсификации технологии получения терефталевой кислоты, повышения ее качества непосредственно в процессе окисления п-ксилола и тем самым создали реальные предпосылки для исключения дорогостоящей очистки продукта. [c.50]

Влияние перемешивания на скорость процессов, идущих в кинетической области, зависит от типа процесса. Для периодических гомогенных процессов, протекающих в кинетической области, т. е. для большинства газовых реакций, перемешивание не влияет на скорость, так как каждая молекула газа в обычных условиях и без перемешивания испытывает около 10 столкновений в секунду. В проточных же реакторах скорость реакции при прочих равных условиях снижается с увеличением степени перемешивания вследстпие снижения средней движущей силы процесса ДС вплоть до достижения полного смешения реагентов с продуктами реакции. [c.152]

Для кинетики гетерогенных процессов в диффузионной области характерны следующие особенности а) сравнительно малые величины условной энергии активации б) сравнительно малое влияние температуры на скорость процесса, что видно хотя бы из значений тедшературных коэффициентов диффузии, которые для жидкостей и газов колеблются в пределах 1,1—1,5 (если только повышение температуры не меняет фазового состояния реагентов) в) большое влияние турбулизации системы (перемешивания) на скорость процесса. [c.159]

Влияние перемешивания на скорость процесса дегазации особенно заметно при малой движущей силе. При большой движущей силе возникает самоперемешивание из-за выделения пузырьков и мешалка малоэффективна. Коэффициент Ь = 2,45 при отсутствии перемешивания, Ь = 1,2 при частоте вращения перемешивающего устройства п = 510 мин Ь -> 1 при п оо. [c.181]

В 1929 г. была опубликована преследовавшая уже практические цели работа Кинга, Свана и Кейса по окислению этилбензола в ацетофенон и ацетальдегида в уксусную кислоту. Предметом исследования явилось изучение действия различных катализаторов, а также влияния интенсивности перемешивания на скорость процесса окисления. Окисление этилбензола проводилось при 102—104°С путем барботирования кислорода с постоянной скоростью в течение 24 ч через энергично перемешиваемую жидкость (скорость вращения мешалки — 5000 об1мин) в присутствии катализаторов. Сравнивая результаты своих опытов с опытами Стефенса, авторы установили, что в отсутствие катализатора эффект перемешивания незначителен в присутствии же уксусного ангидрида эффективность перемешивания довольно велика. С ацетатом марганца получены несколько лучшие результаты, чем с уксусным ангидридом (выход ацетофенона 20,6% в сутки вместо 18% за то же время в присутствии уксусного ангидрида). С окисью церия [c.92]

Применение карбамида в виде пульпы имеет ряд преимуществ по сравнению с применением его растворов. Так, скорость комплексообразования в этом случае гораздо выше, так как не ограничивается скоростью охлаждения системы. Этот способ не требует реакторов больших размеров. Одним из условий, обеспечивающих достаточную эффективность процесса, является интенсивное перемешивание пульпы и нефтяного сырья. Таким образом, оптимальная глубина комплексообразования при высокой скорости процесса во многом определяется агрегатным состоянием и расходом карбамида. При этом следует учитывать свойства карбамида, т. е. его активность, размеры кристаллов, наличие примесей. Карбамид в кристаллическом состоянии более активен, чем в микрокристаллическом. Активность карбамида повышается в результате его предварительной обработки, например, ацетоном. Карбамид, применяемый, в процессе депарафинизации, содержит ряд примесей (биурет, нитраты, хроматы, бензоаты и др.), оказывающих как положительное, так и отрицательное влияние на камплексообразование. [c.229]

В настоящей работе, являющейся продолжением предыдущих исследований, приводятся некоторые данные по влиянию перемешивания на скорость процесса ионного обмена, а такн<е сравнительная оценка интенсивности различных типов мешалок (турбинная, пропеллерная, плосколопастная). [c.151]

В работе Фултона и Чипмана [28] исследовалось влияние перемешивания на скорость процесса перехода серы из металла в шлак, но не произведена оценка роли нерел1ешивания металла и шлака, и нельзя сказать, связано ли изменение скорости десульфурации с увеличением скорости массопередачи в шлаке или в металле. Поэтому весьма целесообразно исследовать раздельное влияние перемешивания металла и шлака. [c.75]

Возможен прямой экспериментальный подход, при котором изучается влияние всех параметров процесса, например начальных концентраций, растворителей, температуры, давления, скорости теплообмена, перемешивания, объемной скорости и свойств катализатора. При помощи графиков и диаграмм, на которых показано влияние этих переменных, в сочетании с имеющимися уже соотношениями для физических процессов, определяющих характер данной реакции, можно сделать выбор условий работы промышленной установки. Разработка и создание лабораторного и опытного оборудования не могут здесь рассматриваться. Однако можно сделать ссылки на литературу, особенно на серию посвященных имеющимся опытным установкам статей, которые появлялись с 1947 г. в журнале Industrial and Engineering hemistry . Кроме того, в последнее время издан ряд книг, в которых затрагиваются принципиальные и практические вопросы проведения экспериментальных работ - . [c.340]

Устойчивость реакторов с полным перемешиванием для гомогенных процессов являлась предметом изучения многих исследователей. Система в этом случае описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями первого порядка. В случае гетерогенных каталитических процессов задача сильно усложняется. Модель реактора с неподвижным слоем катализатора рассматривали Лин Шин-лин и Амундсон Анализировался адиабатический реактор, в котором отсутствует радиальный тепло- и массоперенос. Выло принято также, что тепло- и массоперенос в осевом направлении осушествляются только за счет вынужденной конвекции. Скорость потока считалась равномерной по всему сечению реактора, а влияние длины реактора и изменения температуры на скорость потока — пренебрежимо малыми. Тепло- и массообмен происходил на пористой поверхности зерен катализатора. Исследовалась необратимая реакция первого порядка типа А—-В. Более сложные реакции также могут быть рассмотрены с помошью этого метода без введения дополнительных параметров. Полученная система дифференциальных уравнений была решена методом характеристик. [c.262]

Исследование реакторов для систем газ—жидкость с целью их эасчета и проектирования ведется в следующих направлениях 10] изучение механизма и скорости процесса массопередачи, осложненного химической реакцией моделирование структуры потоков двухфазной системы оценка влияния продольного перемешивания на эффективность реакторов определение межфазной поверхности, удерживающей способности, перепада давления. Важным вопросом является выбор типа реактора. Сравнение коэффициентов массоотдачи по жидкой фазе для систем газ—жидкость в различных реакторах приведено в табл. 4.1 [10]. [c.83]

Температура электролита. Повыщение температуры электролита так же, как и перемешивание, способствует интенсификации процесса электроосаждения металлов. При нагревании электролита возрастают катодный и анодный выходы по току (устраняется пассивирование анодов), увеличивается растворимость солей металлов и электропроводимость растворов, улучшается качество осадков вследствие снижения внутренних напряжений. В ряде случаев при комнатной температуре компактные, доброкачественные осадкк вообще не образуются-(станнатные) или качество осадюв существенно ухудшается (пирофосфатные электролиты), поэтому электролиты нагревают до 50—80°С. При этом появляется возможность работать при более высоких плотностях тока. Вместе с повышением температуры обычно снижается катодная поляризация, а в этих условиях скорость роста кристаллов преобладает над скоростью возникновения активных, растущих кристаллов, что должно приводить к образованию крупнозернистых и более пористых осадков, В то же время в горячих электролитах можно значительно увеличить допустимую плотность тока и как бы нейтрализовать отрицательное влияние температуры на структуру осадков. [c.252]

Согласно стратегии системного анализа, в К. вначале анализируется гидродинамич. часть общего технол. оператора-основа будущей модели. Эта часть оператора характеризует поведение т. наз. холодного объекта (напр., хим. реактора), т.е. объекта, в к-ром отсутствуют физ.-хим. превращения. Вначале анализируется структура потоков в объекте и ее влияние на процессы переноса и перемешивания компонентов потока. Изучаемые иа данном этапе закономерности, как правило, линейны и описываются линейными дифференц. ур-ниями. Результаты анализа представляются обычно в виде системы дифференц. ур-ний с найденными значениями их параметров. Иногда для описания процессов не удается использовать мат. аппарат детерминированных (изменяющихся непрерывно по вполне определенным законам) ур-ний. В таких случаях применяют статистико-веро-ятностное (стохастич.) описание в виде нек-рых ф-ций распределения св-в процесса (ф-ции распределения частиц в-в по размерам, плотности и др., напр, при псевдоожижеяии ф-ции распределения элементов потока по временам пребывания в аппаратах при диффузии или теплопереносе и т. д. см. также Трассёра метод). Далее анализируется кинетика хим. р-ций и фазовых переходов в условиях, близких к существующим условиям эксплуатации объекта, а также скорости массо- и теплопередачи и составляются соответствующие элементарные функциональные операторы. Кинетич. закономерности хим. превращений, массообмена и фазовых переходов обычно служат осн. источниками нелинейности (р-ции порядка, отличного от нуля и единицы, нелинейные равновесные соотношения, экспоненциальная зависимость кннетич. констант от т-ры и т. п.) в ур-ниях мат описания объекта моделирования. [c.378]

Реализуемые в У. а. нелинейные эффекты инициируют и ускоряют окислит.-восстановит., электрохим., цепные, с участием макромолекул и др. р-ции. Акустич. колебания оказывают значит, влияние также на течение мех., гидромех., тепловых и массообменных процессов хим. технологии. При этом воздействие упругих волн м. б. различным стимулирующим, если ультразщтс - движущая сила процесса (напр., диспергирование, коагуляция аэрозолей, очистка твердых пов-стей, распьшивание, эмульгирование) интенсифицирующим, если ультразвук лишь увеличивает скорость процесса (напр., кристаллизация, получение чистых полупроводниковых материалов, перемешивание, растворение, сорбция, сушка, травление, экстракция, электрохим. осаждение металлов) оптимизирующим, если ультразвук только упорядочивает течение процесса (напр., фанулирование, центрифугирование). Кроме того, У. а. применяют также для дегазации (напр., р-ров смол, расплавов стекла), металлизации и пайки материалов, сварки металлов и полимеров, размерной мех. обработки хрупких и твердых материалов и т. д. [c.35]

Явления агрегирования и измельчения тпердой фазы, а также процессы ее рекристаллизации зависят п значительной мере от иЕ тенсивности перемешивания раствора в процессе кристаллизации. От этого зависит также скорость образования кристаллических зародышей и роста кристаллов. Преимущеетвеиное влияние того или ииого фактора в сложных явлениях выделения твердой фазы из растворов зависит от метода и условий проведении процесса кристаллизации. [c.94]

V — объем насадки. В системах Г — Ж и Ж — Ж (несмешиваю-щиеся) при сильной турбулизацни определение их истинной поверхности соприкосновения невозможно вследствие взаимного проникновения фаз в виде вихревых струй, пузырьков, капель и пленок. Если действительную поверхность соприкосновения взаимодействующих фаз трудно определить, то при расчетах подставляют в формулу (П.56) условную величину, равную, например, площади сечения аппарата, площади всех его полок, поверхности насадки, омываемой жидкостью, и т. п. Влияние перемешивания на поверхность соприкосновения переносится на константу скорости процесса, которая становится также условной величиной. При этом следует учитывать, что перемешивание фаз для увеличения поверхности соприкосновения может привести одновременно и к возрастанию константы скорости процесса благодаря замене медленной молекулярной диффузии турбулентной диффузией (конвекцией). [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология