Реактор в уравнении кинетики

Если время пребывания в реакторе соответствует времени завершения реакции, то полученное уравнение модели реактора идеального вытеснения полностью соответствует интегралу уравнений кинетики. [c.48]

Сравнивая уравнение (11,30) с передаточной функцией реактора полного смешения (см. табл. П-1 стр. 114), легко видеть, что уравнение кинетики реакции первого порядка в установившемся состоянии можно получить из передаточной функции заменой р на к. Это открывает путь оценки кинетики процесса по частотным характеристикам. [c.110]

В настоящей главе будут выведены основные дифференциальные уравнения кинетики реакций в открытых системах на примере реакторов идеального смешения и рассмотрены некоторые важнейшие свойства открытых систем. [c.378]

Расчеты каталитических процессов и реакторов основаны на общих уравнениях кинетики. Кинетические уравнения для различных видов химических реакций, а также для разных типов химических реакторов подробно рассмотрены в главах IV и V. Все эти уравнения применимы для расчета каталитических реакторов с учетом особенностей каталитических процессов. [c.110]

Составление математической модели реактора. Уравнения кинетики протекающих в реакторе реакций. Уравнения гидродинамики, уравнения сохранения энергии и уравнения состояния. [c.177]

Таким образом, рециркуляция может дать и положительный, и отрицательный экономический эффект. Наличие двух противоположных качеств рециркуляции при практическом осуществлении рециркуляционного химического процесса вызывает необходимость компромиссного решения вопроса о количестве и составе посылаемого иа повторную переработку материального потока, о тех значениях глубины превращения и связанного с ней коэффициента рециркуляции, которые удовлетворяли бы достижению поставленной цели. Решение этой задачи предполагает математическое моделирование процесса с учетом параметров обратной связи и его оптимизацию. Благодаря появлению и развитию различных математических методов оптимизации и применению их в химической технологии задача эта стала разрешимой с помощью ЭВМ уже в 1960-е годы. В этой связи в последние 10—15 лет зарождаются и получают бурное развитие исследования по оптимизации в соответствии с экономическим критерием [57, 58]. Необходимым условием отыскания оптимального варианта является наличие математической модели процесса, представляющей собой систему уравнений кинетики, выражений для скоростей передачи теплоты, уравнений гидродинамики и экономического критерия оптимальности, удовлетворяющего определенным ограничениям. В случае оптимизации рециркуляционного химического реактора его математическая модель включает и уравнения обратной связи. [c.271]

Но для описания работы реактора уравнений кинетики недостаточно. К ним необходимо добавить уравнение движения реагирующего потока [c.178]

Для процесса, проводимого в потоке, в режиме идеального перемешивания в нестационарных условиях с подачей жидкого бензола в реактор уравнения кинетики запишутся так [c.111]

Для изотермического реактора уравнения кинетики могут быть проинтегрированы аналитически относительно функции Хз, представляюшей выход полезного продукта С [c.338]

Из уравнения кинетики теплопередачи определяется продолжительность операции. После того, как температура в реакторе достигнет требуемой величины. начинается химическая реакция. [c.132]

В заключение укажем, что в локальной области рассмотренные уравнения кинетики для процессов, протекающих в реакторах непрерывного действия, справедливы и для реакторов, в которых принцип идеального смешения или вытеснения строго пе выдерживается. Объясняется это возможностью всегда корректировать такие отступления экспериментальным выявлением формальных констант скорости и порядков реакции необходимо только, чтобы и для модели, и для реактора промышленного размера условия проведения процесса были одинаковы (см. главу VI). [c.35]

Рпс. 1У-43. Сигнальный граф системы уравнений кинетики химической реакции, протекающей в проточном реакторе с мешалкой. [c.170]

Для каталитических реакторов математическая модель в общем случае должна включать в себя систему уравнений кинетики и макрокинетики (гидродинамики и тепломассообмена). [c.73]

Опыты по изучению процесса начинаются после составления уравнений кинетики. Эксперименты обычно проводятся в лабораторных условиях на реакторах идеального смешения (периодиче- [c.253]

Как будет показано ниже, по результатам эксперимента в аппарате с интенсивным перемешиванием можно определить кинетическую кривую для каждого компонента С вектора концентрации с [10]. Б выходном потоке доля объемов, пробывших в системе время от т до т + т, определяется функцией плотности вероятности /5(т). Для установившегося состояния концентрация в объеме, пробывшем в реакторе время т, равна С (т). Здесь Сг(т) —решение уравнения кинетики (интегральная кривая) рассматриваемой химической реакции. Так как время т — случайная величина с плотностью распределения р(т), то среднее значение концентрации на выходе подсчитывается как математическое ожидание функции случайной величины по формуле [c.274]

В тех случаях, когда кинетика процесса уже известна и в состав математической модели вводят уравнение кинетики, изученной на основе лабораторных исследований, то до использования такой модели для масштабирования и автоматизации ее нужно апробировать, а при необходимости —. скорректировать на действующей модели промышленного реактора. [c.22]

Условия, при которых для описании непрерывно протекаюш его процесса в локальной области можно снять ограничения в применении уравнений кинетики, отражающих основные случаи химических превращений, остаются такими же, что и для периодических процессов. Для реактора непрерывного действия скорость удобно определять как часовое количество килограммов вещества А, прореагировавшего в единице объема реактора, поскольку реакционный объем в таком аппарате всегда остается постоянным. [c.32]

Уравнение кинетики для процесса каталитического гидрохлорирования пропилена в паровой фазе. Температурные зависимости констант скорости реакции и коэффициентов адсорбции. Схема реакторного узла. Вывод расчетного уравнения для определения объема реактора как функции глубины превращения. [c.266]

В общем случае порядки реакций и зависимости констант скорости от температуры и других факторов должны быть одинаковыми для уравнений кинетики, соответствующих режиму процесса в каждом реакторе каскада. Если этого не наблюдается, необходимо дополнительно попытаться описать процесс, протекающий во всех реакторах каскада, одним и тем же уравнением. [c.189]

Строгая обусловленность состава свежего питания. Соответствие между начальными и конечными продуктами реакции. Возможность свободного регулирования количеством и составом общего питания реактора. О потоках, влияющих на установившееся состояние. Совмещение уравнений кинетики ц рециркуляции. [c.25]

Понятие о статистической частице . Классическое уравнение кинетики. Понятия концентрации и времени контакта для проточной системы. Кинетика реакций в проточных системах, кинетика сложной реакции, осуществляемой в системе с рециркуляцией. Уравнение кинетики, учитывающее переменность состава общего питания реактора при постоянном и строго определенном составе свежего питания. [c.29]

Уравнения кинетики, описывающие протекание консекутивной реакции в рециркуляционной системе. Закономерности изменения мощности реактора по сырью и производительности по конечному продукту. Определение оптимальной загрузки свежим сырьем. Установление оптимального температурного профиля. [c.56]

Необходимые для построения математической модели уравнения кинетики процесса были первоначально записаны исходя из общих теоретических закономерностей, а затем проверены с помощью кинетических кривых, полученных на экспериментальной установке. Эксперимент был организован следующим образом в реактор подавались определенные количества этилена и инертного газа-раз-бавителя, присутствие которого предотвращает возможность образования взрывоопасных концентраций. Газовая смесь на выходе из реактора охлаждалась водой, затем вода и газ разделялись в газожидкостном сепараторе. Пробы газа для химического и масс-спек-трального анализа отбирались после сепаратора. Температура в реакционной зоне и в нескольких точках наружных стенок реактора измерялась с помощью термопар. [c.196]

На рис. VI- дается общая поточно-информационная схема использования в модели процесса уравнений кинетики химических реакций, протекающих в реакторе периодического или непрерывного действия. При составлении материальных балансов по отдельным компонентам Е этом случае обязательно следует учитывать их накопление или [c.112]

Различные гипотезы о механизмах реакций приводят к разнообразным формам уравнений кинетики. Одной из распространенных форм уравнений является также степенная зависимость (см. Г. К. Б о р е с к о в, Всесоюзная конференция но химическим реакторам, т. IV, Новосибирск, 1966 г.). [c.397]

Основным инструментом для проектирования является математическое описание физико-химических закономерностей химического процесса, т. е. уравнения кинетики, гидродинамики, фазовых равновесий,тепло-и массопереноса, на базе которых формируются вычислительные блоки или модули, обеспечивающие расчет отдельных характеристик или параметров процесса в соответствии с конкретной постановкой задачи. При этом можно выделить некоторые модули, являющиеся обязательными элементами комплексной программы проектирования любого химического реактора программу расчета выходных потоков и параметров их состояния для различных типов реакторов программу расчета конструктивных размеров аппаратов при заданных параметрах входных и выходных потоков программу расчета стационарных состояний и тепловой устойчивости программу расчета динамики реакторных блоков. [c.176]

Б. Уравнение кинетики реактора полного вытеснения [c.91]

Книга посвящена кинетики явлений изменения активности катализаторов (дезактивация), их механизмам и математическим моделям. Изложены теоретические основы кинетики дезактивации на базе принципа квазистационарности. Получены новые уравнения кинетики для таких явлений дезактивации, как отравление, закоксование, фазовые превращения в катализаторе. Даны многочисленные примеры использования моделей в процессах риформинга, дегидрирования, изомеризации, окисления и др. Разработаны методы и уравнения для корректной обработки экспериментов по дезактивации катализаторов и тестированию их стабильности. Рассматриваемые в книге вопросы имеют фундаментальное значение для теории и практики процессов дезактивации, химической кинетики и математического моделирования реакторов. [c.375]

В промышленности широко используется проведение реакций в струе газа, проходящего через реактор, который может быть или пустым, играя роль только области, где поддерживается постоянная температура, или заполненным слоем зер-неного катализатора. Примерами реакций, осуществляемых в потоке в промышленных масштабах, могут служить реакции термического и каталитического крекинга нефтепродуктов, каталитического алкилирования, иолимеризации, гидро- и дегидрогенизации углеводородов, дегидратации и дегидрогенизации спиртов, гидратации олефинов, галоидирования, нитроваиия охислами азота, синтеза аммиака, получения серной кислоты контактным способом, синтеза моторного топлива н т. п. Поэтому и лабораторные опыты по изучению кинетики многих в.ажных широко применяемых в промышленности реакций проводятся также в потоке. Вследствие того, что реакции этого типа проводятся обычно при постоянном давлении и сопровождаются в большинстве случаев изменением объема участвующих в реакции веществ, уравнения кинетики этих процессов должны отличаться от уравнений, выведенных выше для условия ПОСТОЯННОГО) объема. Кроме того, и сам метод расчета кон-стаит скоростей реакций, протекающих в потоке, должен отличаться от методов расчета констант скоростей реакций,осуществляемых при постоянном объеме, так как очень трудно определить время пребывания реагирующих веществ в зоне реакции (так называемое время контакта). [c.48]

Идентификация математических моделей проводилась по данным промышленного эксперимента. Для получения и статической обработки массивов информации был использован специально разработанный комплекс алгоритмов и программ автоматизированного промышленного эксперимента APEX . В результате идентификации определены оценки параметров уравнений кинетики в моделях реакторов, а также неизвестные константы в моделях теплообменных аппаратов. Показано, что характер изменения /сдн достаточно хорошо описывается линейным уравнением Адн (т) = кцо + Kl o (т). [c.335]

Метод математического моделирования эаключается в том, что явления, протекающие в заданном объекте, и их взаимосвязь количественно описываются системой математических уравнений, которая п представляет собою математическую модель объекта. Для каталитических реакторов математическая модель в общем случае должна включать в себя всю систему уравнений кинетики, макрокинетики, гидродинамики и теплообмена, которым посвящены главы I —П1 и VI. Численные значения коэффициентов модели могут меняться при изменении масштаба реактора, но структура модели остается неизменной. Значения коэффициентов модели, таких, как кинетические константы, коэффициенты диффузии и тепло- и массопереноса могут определяться как экспериментальным путем при лабораторных или стендовых исследованиях, так и расчетно-теоретическим путем. При наличии модели и известных значениях коэффициентов с применением ЭВМ могут быть исследованы различные варианты реактора для заданного процесса и проведена его оптимизация. [c.260]

У1-11. В соответствии с тем, что некоторый индикатор изменяет цвет при уменьшении концентрации вещества А ниже 0,1 кмоль м , была предложена следующая технологическая схема для процесса разложения вещества А исходный продукт, содержащий 0,6 кмоль вещества А, поступает в систему из двух последовательно соединенных проточных реакторов идеального смешения объемом каждай по 4-10 м . Индикатор вводят в первый реактор с постоянной скоростью 0,16 X X 10 мУсек и во второй оеактор с постоянной скоростью 0,8-10" мЧсек. О но-, вываясь на этих данных, наити уравнение кинетики разложения вещества Л. [c.159]

Программа расчета трубчатого реактора обозначена RTK22. Она предназначена для расчета противоточного реактора (типа TVA) и может быть использована, как упоминалось ранее, и для проектирования и при расчете режима. По существу, это программа прямого расчета режима с внешней процедурой оптимизации. Исходные данные включают скорость и состав входного газа, давление синтеза, скорость прямого байпаса (если таковой имеется) или подвода тепла к синтез-газу, температуру входа, и фактор охлаждения слоя , который представляет площадь поверхности охлаждающих труб на единицу объема катализатора, умноженную на соответствующий коэффициент теплопередачи. Данные должны также включать одно из условий окончания расчета — или объем катализатора, или выходную концентрацию, которая может быть выражена в тоннах аммиака в день. Так как все условия на входе в слой определены, то можно выполнить интегрирование уравнений кинетики реакции, теплового баланса и теплопередачи до достижения любого из заданных условий на выходе. Именно это гибкое условие окончания позволяет использовать программу как для проектного расчета, так и при определении режима реактора. [c.192]

Детерминистический метод предполагает составление системы уравнений кинетики, гидродинамики и теплообмена, вскрывающих суть физико-химических процессов, которые протекают в реакторе. Этот метод позволяет легко экстраполировать полученные результаты за область эксперимента. Применение этого метода к процессу пиролиза встречает существенные препятствия, обусловливаемые следующими причинами кинетика разложения многокомпонентных смесей углеводородов ввиду сложности происходящих процессов, сопровождающихся первичными и вторичными превращениями, изучена недостаточно процесс производства олефинов характеризуется высоким уровнем случайных помех, многофакторностью, наличием эффектов [c.138]

Для расчета реакторов очистки отходящих газов от иных видов примесей и других катализаторов, не вошедших в материалы РТМ [53], можно иоспользоваться материалами первой главы, включающими данные по 1 еличинам к иЕ для процесса окисления восьми изученных видов органических веществ на шести типах катализаторов (табл. 1.6-1.8, 1.12, 1.14,1.18, 1.21) для уравнения кинетики типа г = кС. [c.219]

С помощью этой формулы можно выразить значение концентрации правой части кинетических уравнений через массовую долю одного из реагирующих компонентов, а также общую загрузку реактора в комбипированном уравнении кинетики и рециркуляции через количество свежего питания и суммы массовых долей всех непрореагировавших компонентов, возвращаемых в реактор. Последние, в свою очередь, выражаются в соответствии со стехиометрией реакции в массовых долях одного реагировавшего компонента, который обычно называют ведущим компонентом. [c.32]

Математическая модель однозонного трубчатого реактора [76] составлена в предположении об осуществлении в реакторе режима идеального вытеснения. Модель статики процесса использовалась для расчета производительности реактора, анализа взаимосвязей основных параметров процесса и влияния конструктивных размеров реактора на его производительность. Модель включает уравнения кинетики для мономера и инищ1атора по длине реактора и уравнение теплового баланса реактора. Модель имеет следующий вид [c.87]

Впервые ММР продукта радикальной полимеризации с многократной передачей цепи на полимер в применении к полиэтилену рассмотрел Бисли [58, с. 445]. Это рассмотрение относится к проведению непрерывного процесса полимеризации в реакторе автоклавного типа. Введя в уравнение кинетики полимеризации параметр ДЦР р, равный вероятности [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология