Процесс локальная кинетика

Математическое описание процессов, протекающих в реакторах о перемешиванием в объеме, уравнениями локальной кинетики можно составить даже на основании данных пассивного эксперимента (не говоря уже о случаях, когда мы располагаем данными активного эксперимента). Для процессов, протекающих в реакторах без перемешивания в направлении потока, а также в реакторах периодического действия выявление локальной кинетики по сравнению с изучением химической кинетики в ее обычном понимании значительно упрощается. [c.43]

Здесь v > — вектор v — линейная функция, переводящая произвольный вектор с в . Результат действия линейного отображения lv> или просто v. Из (3.192) видна самосопряженность К относительно скалярного произведения <я Ь> и ее отрицательная определенность в инвариантном подпространстве 5, являющемся линейной оболочкой векторов V . Все собственные значения К — отрицательные действительные числа, поэтому ТДР является устойчивой по первому приближению точкой типа узел , и вблизи нее невозможны затухающие периодические колебания. Такие колебания, однако, возможны, пока система находится вдали от ТДР. При этом концентрации некоторых веществ могут многократно, но ограниченное число раз, проходить через локальные экстремумы, общее число которых определяется как типом кинетики, так и механизмом сложного процесса. Для кинетики Аррениуса и линейного механизма общее число колебаний не превышает — 1 раз [85]. [c.242]

II. Описание и моделирование процессов на основе уравнений локальной кинетики [c.2]

В главе II изложены основы математического описания и моделирования применительно к задачам масштабирования и автоматизации химических процессов и обосновывается возможность получения кинетических данных в ограниченной (локальной) области изменения параметров. В общем случае в качестве уравнений локальной кинетики рекомендуется использовать известные уравнения химической кинетики, введя в них зависимость от факторов, функционально связанных с текущей концентрацией реагирующих веществ. Если при этом под терминами константа скорости и порядок реакции понимать некоторые их формальные значения,.то эти уравнения можно распространить (см. ниже) в локальной области на гомогенные и гетерогенные реакции, протекающие в кинетической и диффузионной областях. Вместе с тем, па основании анализа ряда промышленных химических процессов и основных закономерностей химической кинетики, обращается внимание на то, что известное многообразие кинетических зависимостей и уравнений, отражающих скорость различных по характеру процессов, с достаточной для практических целей точностью можно в большинстве случаев представить уравнением, выражающим образование конечных продуктов реакций, протекающих как бы параллельно. [c.9]

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕАКТОРНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА ОСНОВЕ УРАВНЕНИЙ ЛОКАЛЬНОЙ КИНЕТИКИ [c.18]

Чтобы математическое описание в объеме локальной кинетики достаточно точно отражало реальные условия протекания процесса, рекомендуется его базировать на экспериментальных данных, которые должны быть получены на модели реактора или на реакторе действуюш его производства, и обработаны на основе обобщенных закономерностей химической кинетики с учетом аппаратурного оформления процесса. [c.22]

Математическое описание процесса в объеме локальной кинетики можно составить на основании данных пассивного или [c.22]

Уравнения (11,36) и (11,38) — (11,42) следует рассматривать как уравнения локальной кинетики для процессов, протекающих в реакторах непрерывного действия тина аппарата идеального вытеснения. Эти уравнения справедливы для гомогенных и гетерогенных процессов, протекающих как в кинетической, так и в диффузионной областях с ускоряющим или тормозящим влиянием продуктов реакции. [c.33]

Останавливаясь на особенностях уравнений локальной кинетики химического процесса, необходимо указать, что первым отличием этих уравнений от общеизвестных кинетических уравнений является то, что в них во всех случаях введена функциональная зависимость вида [c.39]

Другое принципиальное отличие уравнений локальной кинетики от общеизвестных кинетических уравнений состоит в следующем. Под формальной константой скорости в уравнениях локальной кинетики нужно понимать некоторую константу, отражающую зависимость скорости реакции как от температуры так и от других возможных факторов, в частности, от скорости потока. Это и дает возможность распространить указанные уравнения на процессы, протекающие как в кинетической, так и в диффузионной областях, а, также учитывать зависимость константы скорости от величины потока, которая существует (вне зависимости от того в весовых или мольных процентах определяется концентрация) для реакций с истинным порядком, отличающимся от первого. [c.40]

Математическое описание в объеме, которое дается уравнениями локальной кинетики, нужно рассматривать как определенный минимум данных о закономерностях протекания процесса этот минимум необходимо выявлять при создании новых процессов или усовершенствований действующих производств. [c.43]

Состав математической модели при описании процесса в локальной области определяется, уравнениями, учитывающими кинетику этого процесса й устанавливающими взаимосвязь между количественными и качественными значениями материальных и тепловых потоков и технологическими параметрами процесса. Объясняется это тем, что локальная кинетика реакторных химических процессов, как уже указывалось в главе И и как специально рассмотрено в главе VI, должна изучаться или непосредственно на действующем объекте, или на такой модели промышленного реактора, которая позволяет не вводить в состав математической модели уравнения, отражающие гидродинамику процесса и распределение температурных полей. [c.71]

Выявление локальной кинетики на модели реактора нужно проводить с учетом того аппаратурного оформления, которое принято или предполагается принять для промышленного реактора. Последнее обстоятельство особенно важно, поскольку, как следует из рассмотрения математических моделей для процессов, протекающих с перемешиванием в объеме и без перемешивания в направлении потока, они различны по характеру изменения концентраций в реакционной зоне. [c.165]

Для действующего производства экспериментальное изучение локальной кинетики процессов в реакторах с перемешиванием Зв объеме, как правило, широко доступно. Его можно выполнить по данным пассивного или активного эксперимента и вне зависимости от того, в какой среде (гомогенной или гетерогенной) протекает процесс в промышленном реакторе. [c.166]

Допустим теперь, что процесс, протекающий с образованием двух продуктов, описывается уравнением локальной кинетики по основному реагирующему веществу [c.172]

Если необходимо выявить локальную кинетику процесса, протекающего при взаимодействии нескольких компонентов, [c.173]

В качестве примеров по выявлению локальной кинетики процессов, протекающих в реакторах смешения, рассмотрим два следующих случая. [c.174]

Характеристика процесса показывает, что изучение его химической кинетики в обычном понимании явилось бы весьма сложной задачей. Однако выявление локальной кинетики в узких пределах изменения параметров, допустимых для процесса, оказалось возможным непосредственно на действующем объекте. Это удалось выполнить следующим образом [c.174]

Это уравнение является уравнением локальной кинетики для рассматриваемого процесса. [c.175]

Локальная кинетика процесса выявлялась на модели реактора рабочей емкостью V = 5 л следующим образом [c.176]

Рассмотрение вопроса о выявлении локальной кинетики по экспериментальным данным начнем с процесса, протекающего адиабатически в стационарном слое катализатора, что подчеркивает отсутствие перемешивания в направлении потока. В этом случае характер распределения температуры по длине слоя катализатора можно легко установить при помощи многоточечной термопары. Допустим, что распределение температуры характеризуется кривой, представленной па рис. 1-2. Эта кривая пока- [c.184]

Если процесс превращения основного реагирующего вещества протекает с образованием одного продукта, то для выявления локальной кинетики необходимо располагать экспериментальной кривой распределения температур по длине реакционной зоны, а также начальной и конечной концентрациями реагирующего вещества.. Зная распределение температуры и тепловой эффект реакции, легко построить кривую изменения концентрации основного реагирующего вещества по длине реакционной зоны (см. рис. У1-2), а также уточнить материальный баланс по тепловому балансу, так как при протекании адиабатического процесса должно соблюдаться равенство [c.185]

В остальном методика по выявлению локальной кинетики аналогична методике при адиабатическом процессе, с той только разницей, что в качестве математической модели нужно взять соответствующую систему уравнений. [c.188]

Локальную кинетику процесса можно считать выявленной в том случае, если подобранные значения Пй, к , ц,,, tio и зависимости от других факторов (например, величины потока, давления и т. д.) удовлетворительно описывают экспериментальные кривые эксп. не только для нормального технологического режима, но и для возможных, допустимых от него отклонений. [c.187]

Если нужно изучить локальную кинетику процесса, протекающего с параллельным образованием двух и более продуктов, то можно воспользоваться рассмотренной методикой, решая задачу на основе соответствующей математической модели, например представленной уравнениями (IV,162) и (1У,163). Если реакции образования продуктов параллельны, но имеют различные порядки, или последовательны, то нужно располагать экспериментальными данными об изменениях концентраций образующихся продуктов по длине реакционной зоны и решать задачу с учетом расчетных и опытных значений ха и Хе по длине этой зоны. [c.187]

Экспериментальное выявление локальной кинетики процесса, протекающего в реакторе периодического действия, сводится к описанию экспериментальных кривых изменения во времени температуры и концентрации в реакционной зоне при определенных условиях теплообмена уравнениями математической модели. При этом устанавливают характер процесса (параллельные, последовательные, обратимые и т. д. реакции), порядок реакции, закономерность изменения константы скорости и т. д. [c.190]

Естественно, что когда процесс не удается описать уравнением локальной кинетики, отражающим параллельный характер образования продуктов реакции, необходимо применять математическую модель, предусматривающую их последовательное образование [см. уравнения (IV,151) — (IV,153)]. [c.187]

При выявлении локальной кинетики процесса на модели трубчатого реактора рекомендуется поступать следующим образом. Сначала на основе экспериментальных данных устанавливают характер распределения температуры по длине реакционной зоны, а также конечные значения концентраций для некоторого нормального технологического режима и для режимов при возможных возмущениях (см., например, рис. V-26 —V-28). При этом желательно найти и условия срыва процесса, даже если придется испортить некоторую порцию катализатора (при каталитическом процессе) и если, конечно, такой срыв не вызывает каких-либо технических осложнений, например образования взрывоопасных концентраций смесей реагентов. [c.187]

Уравнение локальной кинетики, выведенное для процесса в каскаде реакторов, в общем случае наиболее полно отражает кинетику процесса, так как при этом информация о нем увеличивается с возрастанием числа аппаратов в каскаде. Как уже указывалось, для сбора исчерпывающей информации о процессе в реакторе без перемешивания в направлении потока рекомендуется модель аппарата представлять в виде каскада, получая таким образом информацию о процессе по длине реакционной зоны. [c.189]

Указанная задача значительно упрощается, если процесс протекает в изотермических условиях (например, в среде кипящего растворителя). В данном случае, располагая кривыми изменения концентрации основного реагирующего вещества и продуктов реакции, в первую очередь решают вопрос о том, можно ли считать образование таких продуктов протекающим параллельно, и в зависимости от этого выбирают для описания процесса то или иное уравнение локальной кинетики. [c.190]

В дальнейшем определяют порядок реакции и коэффициент К, а также зависимость константы скорости от факторов, характеризующих процесс. Это можно выполнить по рекомендациям, изложенным применительно к изучению локальной кинетики процессов, протекающих без перемешивания в направлении потока. [c.190]

В дальнейшем кинетику, выявляемую на реальной модели или на действуюЕ ем реакторе в области ограниченного диапазона значений технологических параметров, характерной для протекания данного процесса в промышленных условиях, условно будем называть локальной кинетикой , а область, в которой она изучается, — локальной областью . [c.8]

Выше были рассмотрены применительно к различным химическим превращениям уравнения локальной кинетики, которыми и следует пользоваться при необходимости отразить характер рассматриваемой реакции. Вместе с тем проведенный анализ известных йакономерностей химической кинетики, изучение технологических режимов ряда промышленных процессов, а также работы по созданию методики расчета реакторных химических процессов показали, что в локальной области сложные химические превращения часто можно условно рассматривать как параллельно протекающие реакции образования конечных продуктов из основного [c.35]

ХТтобы уравнение локальной кинетики достаточно точно отра- жало протекание процесса в промышленном реакторе, ее необходимо, как уже указывалось, выявлять на модели реактора или, если имеется возможность, непосредственно на действуюш ем объекте. [c.165]

Чтобы выявляемая локальная кинетика для процесса в реакторе без перемепгавания в направлении потока отражала условия протекания процесса в промышленном реакторе, необходимо предъявлять известный минимум требований к модели реактора. Так, длина реакционной зоны (или слоя катализатора) для модели должна быть той же, что и для промышленного реактора. При этом линейные скорости по сечению зоны будут в обоих случаях одинаковы, что обусловит одинаковые гидродинамические условия протекавия процесса. - [c.183]

При наличии каскада реакторов методика экспериментального выявления локальной кинетики химического процесса в первой своей части сводится к раздельному выявлению ее в области концентраций и температур, характерных для протекания процесса в каждом реакторе каскада. Для этого следует воспользоваться изложенными ранее методиками в завцсимости от типа применяемого реактора и характера процесса. [c.189]

Важные различия между внутри- и межмолекулярными каталитическими системами проявляются при анализе кинетических данных. Эти процессы следуют кинетике реакций первого и второго лорядка соответственно и поэтому не подлежат прямому сопоставлению. Однако сравнение все же возможно путем расчета концентрации межмолекулярного катализатора, необходимой для совпадения скоростей внутри- и межмолекулярных реакций (в предположении, что концентрация субстратов в обоих случаях одинакова). Проводимый расчет приводит к такой концентрации внешнего катализатора, которую можно отождествить с эффективной (локальной) концентрацией внутреннего катализатора [7]. [c.271]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология