Множества реакторов

Как уже отмечалось в предыдущей главе, реакторы с неподвижным слоем также могут быть адиабатическими. В других случаях тепло реакции может отводиться или подводиться через стенку реактора. В аппаратах с неподвижным слоем стенка не всегда соответствует стенке трубы. Например, в реакторе синтеза аммиака катализатор помещен между множеством узких трубок, параллельных оси большой трубы (диаметр 1,5 м) эта труба и является в данном случае трубчатым реактором . Такое устройство реактора дает возможность регулировать температуру по всему сечению аппарата, а не только по его периметру. При этом предположение об однородности условий но всему сечению реактора становится более оправданным. Мы будем исследовать только стационарные режимы такого рода одномерных реакторов, для которых единственной независимой переменной является расстояние от входа в реактор. Более сложные задачи связаны с чрезвычайными математическими трудностями и до сих пор изучены плохо. Действительно, в то время как реактор идеального смешения описывается алгебраическими или трансцендентными уравнениями в стационарном режиме и [c.255]

Реакторы с внутренним теплообменом. Перепады температуры, возникающие при адиабатическом протекании реакции, часто бывают слишком велики поэтому множество промышленных процессов проводится с отводом тепла из зоны реакции, если последняя идет с выделением тепла или подводом его — в случае эндотермической реакции. Подвод или отвод тепла, как правило, осуществляют путем теплообмена реагирующей смеси с теплоносителем. Направление движения реагирующей смеси и теплоносителя может совпадать (при прямотоке) или быть противоположным (при противотоке), а в качестве теплоносителя можно использовать либо некоторое постороннее вещество, либо смесь исходных веществ, одновременно нагревающуюся до температуры, при которой реакция идет с заметной скоростью. [c.287]

На ход реакции в химических реакторах влияет ряд параметров температура, давление, время контакта фаз, а также объем и геометрическая форма реактора. Все эти параметры учитываются при конструктивных расчетах. Кроме того, в зависимости от хода реакции необходимо учитывать и материал, из которого изготовлен реактор. Конструкция и форма также должны соответствовать используемому материалу. В силу всех этих обстоятельств существует великое множество реакторов различных типов. [c.519]

Если рассмотреть множество реакторов, применяемых в настоящее время в химической иромышленности, то можно сделать следующие выводы. [c.26]

Поскольку химический комбинат характеризуется наличием большого числа прямых и обратных связей между его элементами, то появляется необходимость ввести множество S — задающее направленную граф-схему потоков в ХТК. Каждый элемент этого множества s ЕЕ S является четырехмерным вектором (к, , v, у), который полностью характеризует исходную и концевую точки потока, т. е. получается, что -й выход к-го агрегата связан с Y-M входом v-ro агрегата. Подмножество множества S, определяющее связи между элементами множества реакторов Мц, обозначим через подмножество связей между Af v из Мг — через [c.159]

В химической и смежных областях промышленности применяют всевозможные типы реакторов, имеющие существенные различия. Тем не менее установлены признаки, по которым все множество реакторов можно классифицировать. В качестве таких признаков (критериев) наиболее часто принимаются фазовое состояние реагентов, характер операций питания реагентами и удаления продуктов реакции, режим движения реакционной среды, тепловой режим, конструктивные особенности. [c.142]

Из множества реакторов, используемых в производстве пластических масс, следует выделить типовые, применяемые для проведения процессов синтеза в различных производствах. Типовая реакционная аппаратура довольно проста по устройству и состоит из узлов, которые применяются и в более сложной аппаратуре. [c.18]

Уравнения, описывающие химический процесс в реакторе, учитывают только наиболее принципиальные особенности, присущие множеству родственных, но отличающихся одно от другого явлений. При этом независимо от вида дифференциального уравнения его решение (при условии, если оно существует) в общем случае должно удовлетворять всем явлениям данного класса. Другими словами, уравнение имеет бесчисленное множество различных решений. Но лишь одно из них отражает именно ту связь между переменными, которая отвечает данному конкретному явлению. Это решение и будет представлять собой не только решение данного уравнения, но и решение данной задачи, связанной с конкретным процессом. Математически отыскание указанного однозначного решения сводится к нахождению решения уравнения, удовлетворяющего некоторым дополнительным условиям, которые в большинстве случаев определяются физико-химической сущностью задачи. Дополнительные условия обычно принято называть граничными (краевыми) и начальными условиями. [c.8]

Из множества физических и математических моделей процессов в псевдоожиженном слое [20, 25, 32, 551 в настоящее время применительно к химическим реакторам, более обобщенной моделью, по-видимому, следует считать двухфазную модель [1221. [c.120]

Множество заряженных (например, альфа- и бета-) и не имеющих заряда частиц использовалось в качестве снарядов для бомбардировки ядер. Какие вы видите преимущества и недостатки каждого из них Как можно контролировать скорость этих частиц Как они наводятся на цель Тема вашего исследования должна по возможности включать описание электростатических генераторов, циклотронов и линейных ускорителей. Интересно было бы затронуть и роль ядерных реакторов в синтезе новых изотопов. [c.336]

Экспериментальное подтверждение существования в реакторах множества стационарных состояний можно также найти в работах [18—29]. При этом множественность может быть объяснена действием эффектов обратного перемешивания за счет диффузии [30], теплоизлучением при высоких температурах в реакторе [31], наличием примесей в реакционной смеси [27], разбавлением катализаторов инертными наполнителями [21]. [c.285]

Модель смены состояний реактора нмеет вид конечного автомата, множество входов х= хи Хъ Хз, Х4, х которого соответствует множеству операций, а множество состояний 2= го, 2ь 2г, 23, z — множеству состояний реактора, где 2о — начальное состояние автомата, моделирующее факт готовности реактора к началу технологического процесса. Автомат имеет нулевое значение выходов. Граф конечного автомата изображен на рпс. 2.19. [c.132]

Для осуществления любого состояния ХТС (или события) необходимо выполнить множество операций, т. е. условий. Если условие выполняется в СП, т. е. происходит технологическая операция, то ставится метка в соответствующей вершине-позиции СП. При построении СП для периодического реактора технологические операции соответствуют позициям, или условиям, т. е. вершинам типа кружков, а состояние реактора — переходам, или событиям, изображаемым вершинами-полочками. Соответствия [c.62]

Множество IV—совокупность слов ОЕЯ, образованных с помощью морфологических правил, включающих два множества РУ = <В, Q>, где В—множество базовых понятий в ПО, какими, к примеру, являются ПРОДУКТ, ОБОРУДОВАНИЕ, АППАРАТ, ХТП, СОСТОЯНИЕ, РЕЖИМ и т. д., а также все разнообразные химические и технологические объекты, определяемые этими понятиями. Например, к понятию АППАРАТ относятся КРИСТАЛЛИЗАТОР , РЕАКТОР , ЭКСТРАКТОР и т. д. [c.274]

В случае очень быстрых реакций, когда определяющим этапом процесса является перенос массы в ламинарном потоке газа, для получения приближенного значения <5 реактор необходимо разделить на множество секций, в пределах которых можно было бы считать ТУ д постоянной величиной (средней от значений, соответствующих входу и выходу из секции). [c.149]

Поскольку этот результат полностью основывается на уравнениях модели частицы катализатора, он одинаково применим как для адиабатических, так и для неадиабатических систем. Это впервые было отмечено Лью, Арисом и Амундсоном (1963 г.). Численное интегрирование, проведенное Лью и Амундсоном (1963 г.), показывает, что данное предположение остается справедливым, если к уравнениям промежуточной фазы добавить члены, учитывающие продольные эффекты. Необходимо заметить, что трубчатые реакторы с продольным перемешиванием без насадки могут иметь множество решений. [c.150]

Возможность — а на самом деле необходимость — оптимизации возникает каждый раз, когда проблема определена не полностью например, если при проектировании реактора единственное требование состоит в достижении заданной степени конверсии для данного исходного потока. При такой неполной формулировке возможно бесконечное множество решений, причем каждое удовлетворяет главному требованию, но отличается в деталях. В этом случае определенность задачи восстанавливается дополнительным требованием, заключающимся в том, что приемлемым считается решение, в некотором смысле наилучшее , т. е. оптимальное по отношению к тем аспектам, которые не жестко определены и, следовательно, оставлены на усмотрение человека, решающего задачу. [c.174]

Развивая поверхность стенок внутри реактора, сокращая расстояние между стенками путём введения трубочек, мы как бы разбиваем реактор на множество более узких цилиндрических сосудов с меньшими диаметрами и приблизительно пропорционально уменьшению общего диаметра снижается длина цепи, а вместе с ней и скорость. [c.52]

Применение методики к расчету на вычислительной машине. Предшествующий анализ был разработан частично из-за необходимости параметрического представления основных соотношений, чтобы исследовать влияние многих переменных на размер и стоимость парогенераторов для охлаждаемых газом реакторов [27 . В результате на базе такого анализа была составлена соответствующая программа для расчета на вычислительной машине. Рассчитанные на машине данные приведены на рис. 12.9 для труб диаметром 12,7 19,1 25,4 и 31,7 мм. Отметим, что длина труб, полученная при расчетах на машине, меньше соответствующих значений (см. табл. 12.5), полученных при ручных расчетах. Это связано с тем, что расчеты иа машине были более точными, поскольку вся труба разбивалась на множество коротких участков, и для расчета местных коэффициентов теплопередачи использовались местные значения температуры. При ручных расчетах труба разделялась только на три участка подогреватель, зона испарения и перегреватель. В зоне перегрева, особенно вблизи входа, физические свойства пара очень резко меняются с температурой. При учете повышенных значений коэффициента теплопередачи вблизи входа в пароперегреватель расчеты на машине дают меньшую длину труб. Заметим также, что графики на рис. 12.9 представляют собой почти [c.242]

В природе существует множество процессов, не подчиняющихся рассмотренным выше закономерностям. К ним относятся горение газов галогенирование крекинг и пиролиз углеводородов полимеризация ядерный распад многие биологические изменения и др. Основная, отличительная черта этих процессов — зависимость их скорости от формы, объема и качества обработки стенок реактора, а также от массы реагирующих веществ в реакторе. Такие процессы начинаются от небольшого начального импульса энергии, протекают с очень высокими скоростями при относительно низких температурах и не требуют энергетических затрат на активацию. [c.178]

При создании реакторов-размножителей возникло множество технических трудностей. Кроме того, программа разработки реакторов-размножителей стала предметом бурных политических дебатов. Поскольку реакторы-размножители, как и заводы по восстановлению ядерного топлива, дают возможность производить плутоний-239, страна, получившая в свое распоряжение реактор-размножитель или технологию восстановления делящихся веществ, становится обладательницей сырья для атомного оружия. Нельзя не считаться с тем, что разработка реакторов-размножителей и совершенствование восстановления делящихся топлив могут обусловить возможность распространения ядерного оружия или хищения ядерных веществ террористическими организациями. [c.273]

Отмечено также, что чем ниже давление, тем вьпие должна быть начальная температура для достижения одинаковой степени превращения. Например, если при 16 МИа начальная температура 360 С, то при 7 МПа требуется 375 °С. Это, в свою очередь, усугубляет повышенное коксообразование, что ведет к увеличению дезактивации катализатора. Проблема снижения рабочего давления в реакторах процессов каталитического гидрооблагораживання является предметом многочисленных исследований и поисков. Несмотря на множество патентов на процессы с пониженным давлением, в литературе до сих пор пока нет публикаций, свидетельствующих об их практической реализации. Для рассматриваемых процессов, реакции которых протекают с очень большими диффузионными осложнениями, влияние давления практически равнозначно проблеме создания эффективного катализатора, стойкого к дезактива--ции отложениями углерода и металлов и обладающего повышенной селективностью в основньгх реакциях гидрогенолиза гетероатомных соединений. [c.67]

Ядерные излучения используют для получения новых веществ, для улучшения свойств полимеров и т. д. Большой интерес представляет изменение свойств различных материалов под влиянием этих облучений. Например, оказалось, что из предварительно облученного угля легче извлекается частый его спутник германий каучуки вулканизуются без добавок серы полиэтилен становится более устойчивым к нагреванию и органического стекла (см. гл. ХП1) нагреванием и облучением можно получить пенопласт и т. д. Ядерные излучения возбуждают множество цепных реакций. В полупроводниковых кристаллах они увеличивают число различных дефектов, что резко изменяет их свойства, особенно электрофизические. В связи с этим упомянем о чувствительности к излучениям, радиодеталей, применяемых в управляющих и регистрирующих приборах атомных реакторов. Радиолампы меняют параметры незначительно. Полупроводниковые приборы теряют свои свойства уже при малой дозе облучения. Масляные конденсаторы вспучиваются при облучении вследствие разложения масла. Керамические и слюдяные конденсаторы меняют свойства только после длительного облучения. У металлических сопротивлений электрические свойства практически не меняются, а у угольных сопротивление уменьшается. Магнитные свойства силиконового железа, пермаллоя (см. гл. ХИ, 7) и др. ухудшаются. Как видно, электронные приборы можно использовать в полях излучений (в частности и космических) при условии не слишком больших доз облучения и очень осмотрительно. [c.47]

Качественно новым этапом описания процессов, протекающих в ферментационной среде бнореактора, явилось развитие представлений о существовании в аппарате отдельных зон, характеризующихся различным уровнем смешения. В основу моделирования возможных ситуаций в бпореакторе положены модели микросмещения и сегрегации. С физико-химической точки зрения ферментационная среда представляет собой многофазную систему, качественно описываемую двухуровневой иерархической схемой, где на нижнем уровне находятся отдельные составляющие среды — клетки, диспергированные капельки субстрата, а на верхнем— крупномасштабные скопления в виде клеточных агломератов, глобул из клеток, субстрата и пузырьков газа. Размер и количество этих скоплений зависит от степени турбулизацин среды. При этом ферментационную среду, соответствующую смешению уровня агрегатов, можно рассматривать как сегрегированную систему, поведение которой соответствует множеству реакторов периодического действия, в которых происходит рост и развитие микроорганизмов в течение времени ферментации. Размер клеточных агломератов и глобул зависит как от сил, сцепленных между элементами их составляющими, так и от интенсивности перемешивания в биореакторе, количественной характеристикой которой может служить величина диссипации энергии в данной области аппарата и связанная с ней величина внутреннего масштаба турбулентных пульсаций [c.147]

В ячеечной модели реактор представляется состоящим как бы из множества реакторов идеального смешения, через которые последовательно проходят обе фазы. Считается, что пере-мешнванне между соседними реакторами отсутствует. В этом случае основным параметром, характеризующим неидеальность аппарата, является число ячеек идеального перемешивания. я. [c.44]

Технологический процесс в реакторе состоит из пяти последовательно осуществляемых операций, в результате которых аппарат достигает определенного состояния обозначим множество онераций как 0= О,, О2, О3. О4, Об , а множество состояний аппарата как 5= 5ь 5з, 5 , 5б . [c.131]

Перегонная аппаратура может быть выполнена из материалов хастеллой А и дурихлор, но чаще употребляют монельметалл или никель. Метод горячего хлорирования за последние годы в основном не изменялся, но появилось множество вариантов конструкции реактора. При этом стремились снизить образование продуктов присоединения при смешении пропилена с хлором. Например, сконструирован реактор типа циклона, позволяющий работать с более низким соотношением пропилен хлор (3 1) [13—15]. В этот реактор оба газа вводятся раздельно по касательной к противоположным сторонам циклона. Предложены также [c.181]

Качественное исследование систем уравнений, оиисывающих стационарные режимы работы гетерогенных каталитических реакторов, свидетельствует о множестве стационарных состояний. Причинами множественности стационарных состояний являются нелинейности кинетики химических реакций, а также транспортные эффекты, среди которых наиболее существенны тепло- и массоперенос между поверхностью зерен катализатора и реакционным потоком, перемешивание потока в радиальном и осевом направлениях отвод (подвод) тепла, выделяющегося (поглощающегося) в ходе химических реакций [1, 2]. [c.281]

Материальный баланс. Об1 ем реактора периодического действия, необходимы для осуществлен я кал-сдой операции каж-Д010 з множества реал зуемых 13 нем 1 роцессов, определяется пз урав е 1 Й матер аль юго баланса. Методику расчета объема реактора про 1ллюстрпруем иа римерс, 0 И сан 0м [ работе [20]. [c.92]

В качестве модели смены состояний реактора можно использовать марки рованную сеть Петри, где Р= Ра. Р], Р2, Р., Ра —множество позиций, а 3" = = Л, t2, Ь, 4, 5 —множество переходов функция инцидеиций изображастск следующими таблицами [c.132]

По существу каждое множество представляет собой набор модулей для проектирования определенного нроцесса, нанример, реактора, ректификационной колонны и т. п. различной степени детализации в зависимости от применения. В пределах множества, например для проектирования ректификационной колонны, это могут быть отдельные модули для расчета парожидкостпого равновесия, массообменных элементов, единиц теплообменной аппаратуры и т. д. Ясно, что модули логически связаны между собой, допуская многовариантность их сочетания в зависимости от входных или иных ограничений. [c.88]

Ниже мы рассмотрим закономерности биохимической кинетики применительно к моделированию процессов биологической очистки сточных вод и разработке моделей трансформации органических веществ в водных экосистемах. Принципы моделирования и расчета биохимических реакторов изложены в [54]. Биохимический процесс окисления кислородом органических веществ в сточных водах осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), включающим множество различных бактерий, связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антогонизма). [c.146]

На рис. 7.13 приведена принципиальная схема гидрообессеривания нефтяных остатков по схеме фирмы "Shell . Поступающее на установку сырье проходит фильтр с автоматической обратной промывкой, смещивается с ВСГ, нагревается и поступает в предварительный реактор. Учитывая необходимость частой замены катализатора, была разработана система ускоренного выполнения этой операции. Загрузка катализатора осуществляется гидравлическим способом транспортированием его в реактор из специальной емкости (рис. 7.14). В реакторе катализатор осаждается, а транспортируюхцая жидкость возвращается вновь в емкости с катализатором. Реактор многополочный, причем нижняя часть попки ограничивается конусообразным днищем с множеством мелких отверстий. Такая конструкция реактора обеспечивает равномерное распределение газосырьевого потока по сечению реактора. Он также обеспечивает быструю и полную разгрузку катализатора. [c.196]

А. Стайлз (гл 3 и 4) описал катализаторы и реакторы для процессов гидрирования и дегидрирования, с помощью которых получают множество химических продуктов. [c.5]

Существуют различные расчетные методы выбора реакторов такой емкости, чтобы выполнялось условие (15) [50]. Один из методов состоит в том, что множество возможных решений разбивается на подмножество ( ветвление ) и для каждого подмножества вычисляется так называемая граничная оценка, которая сравнивается с целевой функцией (см. условие (15)] если грантная оценка хуже значения целевой функции, то данное подмножество исключается из рассмотрения. Если принять, что выбираются все реакторы одной емкости, и выбор вести из N стандартных размеров (12], то числе возможных вариантов зависит только [c.11]

Исчислением, или дедуктивной систелюй, называют формальную систему, в которой существует некоторое множество исходных объектов (аксиом) и некоторое множество правил построения (правил вывода) новых объектов из исходных и вновь построенных. Заметим, что в исчислениях (в отличие от алгоритмов) порядок применения правил вывода (ПВ) может быть произвольным. Как было отмечено ранее, в исчислении предикатов основным объектом является переменное высказывание, или логическая функция — предикат, истинность или ложность которого зависит от значений входящих в него переменных. Так, истинность предикатаХ является химический аппарат зависит от значения переменной X. Если X—это реактор , то предикат истинен, если компрессор , то он ложен. [c.144]

Реакторы для производства ацетплена путем парциального окисления метана кислородом. Среди процессов нефтехимии получение ацетилена путем парциального окисления углеводородов кислородом занимает значительное место. За последние десять лет пламенные реакторы непрерывно совершенствовались п в настоящее время существует множество их конструктивных типов. Ниже дано описание реактора типа Саксе и более новых моделей. [c.91]

Если требуется деминерализовать очень жесткую воду, то необходима система последовательно соединенных реакторов, число которых зависит от степени минерализации воды и ее чистоты. Теоретически вода, которая не содержала бы ни одного вида солей, не может быть получена даже прн использовании бесчисленного множества пар реакторов с катио-по-аппоновым обменом. Такая Рис. УШ-Ю. Схема комбинирован- система может быть осущест-ного реактора, влена в некотором приближе- [c.342]

Производство катализаторов быстро развивается. В настоящее время наша промышленность использует свыше ста видов твердых катал 1заторов. Разрабатываются сотни новых и усовершенствованных катализаторов. Синтезу и изучению свойств катализаторов ежегодно посвящаются многочисленные статьи в советских и зарубежных журналах. Особенно много публикаций относится к применению катализаторов. По вопросам изучения каталитических процессов и реакторов в мировой научно-технической литературе опубликовано за последние годы множество статей и монографий. Однако сравнительно мало литературы посвящено технологии катализаторов. Вопросы производства катализаторов занимают весьма скромное место в монографиях по катализу. Опубликованы превосходные монографии по химическим реакторам, но в них почти не нашли отражения реакторы, применяемые в производстве катализаторов. [c.3]

В усовершенствованном варианте печи фирмы Kellog трубы радиантной секции не имеют калачей. Продукты пиролиза проходят параллельно через множество труб уменьшенного диаметра без каких-либо поворотов (одноходовой реактор). Благодаря такой конструкции достигается пониженный перепад давления, уменьшенное время пребывания (менее 0,1 с) и повышенная температура процесса (до 920 С), что приводит к относительному повышению выхода этилена на 10-20%. [c.102]

Программы должны быть (внешне) настолько гибкими и общими, насколько это разумно. Специальные случаи должны определяться самой программой и надлежащим образом обрабатываться, чтобы потребителю не пришлось распознавать эти специальные случаи, Имеются тем не менее ограничения на степень гибкости и общности программы, определяемые не столько существенными трудностями, сколько соображениями об эффективности затрат и легкости использования, — эти ограничения не следует нарушать. Например, тогда как имеется преимущество в совместном рассмотрении в одной программе реакторов высоко- и низкотемпературной конверсии СО вследствие множества общих данных и частого практического использования их в комбинации, явно нецелесообразно комбинировать в одном блоке проектный расчет реакторов синтеза аммиака и кон-верспи СО — это было бы просто расточительством памяти и времени центрального процессора. [c.178]

В работах [2], [3] проведен анализ стационарных состояний, системы реактор- ректификационная колонна для случаев, когда рецикл содержит все реагенты. Было показано, что при стехиометрическом соотношегаи реагентов в питании в системе наблюдается бесконечное множество стационарных состояний, отвечающих полному исчерпыванию исходных реагентов. [c.129]

Идею очистки графита в процессе его термической обработки при температуре выше 2000°С — графитации — агрессивным газо-образующим элементом хлором предложил Григорий Константинович Банников, имевший уже опыт работы в алюминиево-электродном институте в Ленинграде и на электродных заводах. Он и возглавил группу технологов, отрабатывавших новый технологический процесс, будучи назначенным главным конструктором этой проблемы. Отработка шла трудно, процесс хлорирования опасен, может в случае неконтролируемой утечки газа привести к отравлению людей. Множество проблем возникло и с получением однородной структуры блока графита, его механической обработкой. Стабильное производство такого графита в условиях МЭЗа организовать было невозможно, но необходимую для первого реактора партию все же удалось получить уже в 1946—1947 гг. Кроме механической обработки пришлось освоить и новую технологическую операцию — пропитку блоков каменноугольным пеком с последующим вторым обжигом. Блоки первого реактора имели размеры 100 X 100 X 500 мм. [c.33]

Эффективность процессов, ведущих к гибели свободных радикалов, зависит от множества факторов температуры, давления, концентрации компонентов, формы и размеров реактора, массы реагирующих веществ и т. п. В связи с этим одна и та же разветвленная цепная реакция в зависимости от условий может протекать или в стационарном, или в автоускоряю-щемся режиме. Значения параметров, при которых происходит изменение режима протекания цепной реакции, называются критическими параметрами реак ции (пределами взрываемости). Критические парамет ры реакции учитываются при проектировании промышленных установок и составлешии технологических регламентов для обеспечения безопасности эксплуатации аппаратов. [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология