Равновесные с подводом тепла

К комплексам с рекуперацией тепла условно отнесем все ректификационные комплексы, в которых снижение энергозатрат на разделение достигается в результате теплообмена между потоками и подвода тепла и холода на промежуточных изотермах (между изотермами верха и низа колонны). Такие комплексы могут включать одну или несколько ректификационных колонн. К ним относятся комплексы с тепловым насосом, с промежуточным подводом холода и тепла, с несколькими вводами сырья при различных температурах и составах равновесных фаз и комплексы с теплообменом между конденсирующимися и испаряющимися потоками различных ректификационных колонн. Возможны и некоторые другие ректификационные комплексы, относящиеся к этому же типу, например, конденсационно-испарительный комплекс, разрезная колонна [44], колонны двукратной и ступенчатой ректификации с двумя и более уровнями давления и с теплообменом между конденсирующимися и испаряющимися потоками, используемые, например, при разделении воздуха [106]. [c.194]

Степень использования тепла и холода теплоносителей при разделении смесей значительно повышается путем объединения процессов многоступенчатого испарения и многоступенчатой конденсации в один совмещенный, включающий подвод тепла и холода на каждой ступени. Рассматриваются возможные режимы работы совмещенного процесса с равновесными встречными потоками при разделении бинарной смеси, которые могут быть реализованы на практике. [c.29]

Собственно процесс испарения в промышленных аппаратах протекает при кипении, т. е. в условиях образования пара на поверхности, через которую подводится тепло. Возникающий на поверхности теплообмена противоточного испарителя пар некоторое время соприкасается с жидкостью, из которой он образовался, а затем переходит в общий поток пара, контактирующий с жидкостью в объеме аппарата. Наличие контакта жидкости и пузырька пара в момент его образования позволяет принять допущение о равновесности их концентраций. С учетом этого допущения можно установить достаточно простые соотношения между параметрами процесса. [c.295]

Испарение жидкости из твердого материала может происходить при различных температурах, однако если парциальное давление паров жидкости в порах материала выше равновесного давления в окружающей среде, то для ускорения процесса сушки подводится тепло. В зависимости от способа подвода тепла для испарения жидкости и способа удаления образовавшихся паров различают следующие методы сушки [c.330]

Если подвод тепла осуществляется медленно (при малой разности температур между греющим агентом и кипящей жидкостью), кипение замедляется. Процесс парообразования, происходящий бесконечно медленно, называется равновесным кипением или равновесным испарением. [c.272]

В таком идеализированном процессе силы противодействия максимальны, поэтому производится максимальная работа, а это требует по Первому началу максимального подвода тепла. В реальных процессах система производит меньше работы, а следовательно, поглощает меньше тепла. Зато реальные процессы происходят против меньших сил противодействия и потому могут протекать самопроизвольно. Таким образом, появляется новый критерий самопроизвольности процесса самопроизвольно могут протекать только такие процессы, которые в принципе могут совершать или совершают работу, меньшую максимальной. Соответственно они не поглощают теплоты или поглощают ее меньше, чем в равновесном процессе. [c.314]

Тепловая диаграмма равновесия. Иногда при исследовании абсорбционных процессов полезно применять тепловую диаграмму равновесия [3, 131, дающую энтальпии равновесных газовой и жидкой фаз в зависимости от их состава. Такая диаграмма удобна в тех случаях, когда газовая фаза не содержит инертного газа, а состоит из поглощаемого компонента и паров поглотителя. Это соответствует условиям, существующим при ректификации бинарных смесей, а также при десорбции острым паром или с внешним подводом тепла (стр. 319 сл.). При абсорбции в присутствии инертного газа построение диаграммы усложняется [131, и она менее удобна для пользования. [c.44]

Другим, не менее важным фактором, является то, что образование ароматических углеводородов также представляет собой равновесную реакцию, и следовательно, равновесная степень превращения является функцией температуры (табл. 8). И в этом случае, если допустить резкое снижение температуры по сравнению с температурой поступающего сырья, то образование бензола, лимитируемое достигаемым равновесием, окажется значительно меньшим, чем потенциально возможный выход. Следовательно, в условиях промышленных установок риформинга проблема подвода тепла, необходимого для протекания реакций, имеет исключительно важное значение. [c.217]

В общем случае такой температурой является температура равновесного испарения, так как при нагреве капли обязательно наступит такой момент, когда скорость подвода тепла к капле будет равна скорости его отвода с испарившимся топливом, на- [c.11]

Эти. уравнения решены аналитически и найдена высота, на которой скорость обращается в нуль. Расчетное течение поднимается до определенной высоты Хтл%, где вертикальная скорость и обращается в нуль, а затем падает до равновесной высоты Хты, где обращается в нуль избыточная температура. На рис. 4.5.1 изображены эти закономерности в виде зависимостей безразмерных избыточной температуры 0о, скорости на оси Оо и полуширины факела б от безразмерного расстояния, рассчитанных в статье [43] при различных величинах параметра ае и подвода тепла. [c.201]

Ступенчатое изменение количества пара и жидкости по высоте колонны может быть достигнуто не только путем подвода тепла и холода в промежуточных сечениях. Если исходная смесь будет подаваться в колонну в виде нескольких (или даже двух) потоков различного состава, то можно получить ломаную рабочую линию, приближающуюся к равновесной за счет ввода отдельных потоков в соответствующее сечение колонны. [c.254]

Расчет показывает, что съем тепла в конденсаторе и соответственно подвод тепла в кипятильники оказываются больше в том случае, когда расслоение в декантаторе производится при более высокой температуре. Объясняется это тем, что в рассматриваемом примере взаимная растворимость компонентов повышается с ростом температуры и количества потоков GJL и С 1Ь во втором случае резко возрастают из-за изменившихся значений составов равновесных жидких фаз, стекаюш,их из декантатора на верхние тарелки отгонных колонн. [c.272]

При дальнейшем нагревании подводимое тепло расходуется на перегруппировки молекул, соответствующие данной температуре, и теплоемкость понижается до равновесного значения— на кривой появляется. максимум. Чем быстрее нагревать полимер, тем выше температура, при которой мгновенно происходят перегруппировки звеньев, и те.м больше высота максимума на кривой. С уменьшением скорости подвода тепла высота максимумов понижается. При достаточно медленном нагревании на кривых зависимости Ср от Т максимумов не наблюдается. [c.181]

Для переохлаждения можно Изменить давление над жидкостью, причем температура основной массы жидкости должна оставаться первоначальной, более низкой по сравнению с той, которую жидкость имела бы при повышенном значении давления в равновесных условиях. Чем выше давление, тем больше разность температур и больший подвод тепла потребуется для испарения жидкости. Однако такой метод переохлаждения ограничивается допустимым давлением во внутреннем сосуде резервуара. [c.103]

В процессе сушки сублимацией при температуре среды, близкой в комнатной, температура льда равна равновесной температуре фазового превращения для соответствующего давления согласно кривой равновесия. При понижении температуры окружающей среды такое соответствие между давлением и температурой льда сохраняется только до известного предела охлаждения среды. При дальнейшем понижении температура льда становится меньше равновесной температуры на 14—16° С. Интенсивность испарения при этом также уменьшается. Следовательно, в случае недостаточного подвода тепла из окружающей среды сублимация льда происходит в значительной степени за счет теплоты самого льда (фиг. 9-8). [c.337]

I, /-Диаграмма. Обозначим на рис. 9, а [4] состояние раствора I ( i и /)). При неизменном давлении р и нагревании жидкого раствора температура его возрастет до температуры кипения ti, при которой образуются первые пузырьки пара, и жидкость начинает кипеть (линия Is, точка 2). В этом состоянии температуры пара и жидкости равны. Тем не менее концентрации их будут значительно отличаться, так как з характеризует концентрацию пара, находящегося в равновесии с жидкостью концентрации I = Затем концентрация жидкости будет 5 (точка 5) и пара б (точка 6). Следовательно, и являются равновесными концентрациями при неизменном давлении р и температуре кипения 5 = и. При дальнейшем подводе тепла испарятся последние капли жидкости (точка 7) и концентрация пара будет равна начальной концентрации жидкой смеси gs = Еь При этом в точке 7 последние капли жидкости концентрации I все еще являются смесью. Если подвод тепла продолжить, то пар перегревается (точка 9), концентрация его уже остается неизменной и свойства становятся такими же, как тазовой смеси. [c.30]

Если к установившейся равновесной системе расплавленный металл — кристаллы подводить тепло, через некоторое время исчезнет твердая фаза, система перейдет из безвариантной в одновариантную и станет возможным повыщение температуры. Если от такой системы отводить тепло, то через определенное время исчезнет жидкая фаза, система перейдет из безвариантной в одновариантную, получит одну степень свободы и температура начнет понижаться. [c.131]

I) Уравнение Герца — Кнудсена. Первое систематическое исследование скоростей испарения в вакуум было проведено Герцем в 1882 г. [28]. Он перегонял ртуть и определял потери вещества на испарение при одновременном измерении гидростатического давления на испаряющейся поверхности. Исследуя вещества с хорошей теплопроводностью, такие как ртуть, он пришел к заключению, что скорость испарения может быть ограничена вследствие недостаточного подвода тепла к поверхности. Для всех выбранных условий Герц обнаружил, что скорость испарения пропорциональна разности между равновесным давлением ртути р при температуре поверхности резервуара и гидростатическим давлением р на этой поверхности. Из этих экспериментов он вывел важное заключение о том, что жидкость имеет особую способность к испарению и скорость испарения при данной температуре не может превосходить определенную максимальную величину, даже если подача тепла неограничена. Более того, теоретический максимум скорости испарения получается только в том случае, если с поверхности испаряется такое число молекул, которое необходимо для установления равновесного давления р на той же поверхности, причем ни одна из молекул не возвращается на поверхность. Это последнее условие означает, что должно устанавливаться гидростатическое давление Р = 0. На основе такого рассмотрения можно показать, что число молекул ( Ыд, испаряющихся с площади поверхности Ае за время <1/, равно числу молекул, соударяющихся с поверхностью в единицу времени при давлении [c.37]

Ни один атом в кристаллической решетке не укреплен абсолютно жестко. Затратив некоторую работу, например подводя тепло повышением температуры, можно сместить атом на некоторое расстояние от его обычного (равновесного) местоположения. Это приведет к увеличению кинетической энергии атома. [c.169]

Если время релаксации меньше времени, в течение которого к телу подводится тепло, перегруппировки успевают происходить, тепло поглощается и теплоемкость постепенно изменяется с температурой (рис. 2.2). Это соответствует области средних температур. С повышением температуры время релаксации уменьшается, перестройка ускоряется. В области относительно высоких температур (малых времен релаксации) перестройки происходят практически мгновенно, при этом достигается равновесное состояние, для которого характерны пониженные значения теплоемкости. Если же тепло подводится слишком быстро, перегруппировки не успевают происходить, теплоемкость не изменяется и мала по величине (область низких температур). [c.70]

Проведя аналогичные построения, придем в точку А, лежащую на рабочей линии, координаты которой определяют составы десорбирующего агента Уо и покидающего десорбер тощего абсорбента Хх. Число горизонтальных или вертикальных отрезков ступенчатой линии между равновесной и рабочей линиями определяет число теоретических тарелок в десорбере, которое в данном случае равно 5. Чем меньше Х1, тем лучше работа десорбера. На практике минимальное значение Х отвечает условиям равновесия на нижней тарелке десорбера, а при подводе тепла в низ десорбера — условиям равновесия в кипятильнике. [c.209]

Смесь на входе в испаритель имеет температуру Т г, а пар, равновесный жидкости, — состав t f. В испарителе происходит кипение смеси состава х , причем образованный пар все время находится в равновесии с кипящей жидкостью. После подвода тепла в количестве Q2 == 1 — /Ь) состояние смеси жидкости и пара характеризуется точкой N (температура Тз), жидкость имеет состав х, а пар yf. [c.100]

Эндотермические реакции. В случае эндотермических реакций температура реакционной массы снижается по мере того, как реагенты вступают во взаимодействие. Так, если р еакция протекает в адиабатических условиях, то входящие в реактор горячие компоненты выходят из него охлажденными. Однако известно, что для проведения процесса с высокими скоростями и приближения состава смеси к равновесному реакции желательно осуществлять при высокой температуре (см. рис. УП1-6). Если в ходе протекания процесса температура уменьшается настолько, что нельзя достигнуть заданной степени превращения, то реакционную массу необходимЪ подогревать. В этих условиях скорость реакции часто определяется скоростью подвода тепла и вопросы теплопередачи играют существенную роль при расчете реактора. [c.221]

Расчет канифолеварочной колонны Существуют различные способы расчета числа тарелок Часто расчет канифолеварочных колонн проводится по аналогии с процессом ректификации Однако при канифолеварении процессы массообмена, в том числе достижение равновесного состояния, имеют менее существенное значение, так как сдвиг в сторону равновесия дости гается в основном за счет принудительного фактора — подвода тепла Это возможно вследствие того, что один компонент си стемы — канифоль — практически нелетучее вещество Поэтому условия подвода тепла являются первостепенными по сравне нию с условиями массообмена В отличие от процесса ректификации при расчетах канифолеварочных колонн необходимо учитывать изменение температуры продукта на каждой та релке, так как равновесное состояние и парциальная упругость паров в большей мере зависят от температуры процесса [c.225]

Если к системе в тройной точке подводить тепло, то оно будет расходоваться на плавление льда, но ни температура, ни давление пара не изменятся до тех пор, пока в системе сосуществуют три фазы, так как С=0. Когда же весь лед расплавится, то останутся две равновесные фазы жидкость и пар система становится одио-вариантной (С=1) и при дальнейшем нагрсваинн процесс пойдет в соответствии с kjihboh испарения ОС. Охлаждение системы в трой-, юй точке вызовет обрязо [c.178]

Из приведенных выше данных видно, что прн атмосферном давлении и соотиошеиии СН Н О 2 в условиях равновесия достаточно полная конверсия метана достигается при температурах несколько выше 727 0 и применение давления при сопоставимых температурах существенно снижает полноту конверсии. Так, при давлении 3 МПа достаточно полная конверсия в равновесных условиях наблюдается лишь при температуре около 1100°С. Следовательно, процесс конверсии метана с водяным паром нужно проводить прн высоких температурах и с подводом тепла извне из-за эндотермичности реакции (П-1). [c.78]

На основе метода равновесных температур разработан другой метод, основанный на передаче тепла в нефтяных дисперсных системах 1 77], по которому на НДС оказывают не механическое возде(5отЕие, а тепловое. Тепло подводится с помощью электронагревателя, помещенного в стеклянную трубку. По истечении определенного времени после подвода тепла фиксируют температуру в образцах, которая замеряется с высокой точностью с помощью терморезистора. По eк тpeмaчьнoмJ изменению этой температуры судят об активном состоянии нефтяного сырья. Температура служит здесь косвенной характеристикой, по изменению которой судят об изменении тепловых свойств систем, обладающих разной дисперсностью. [c.29]

Исходная система является закрытой равновесной териюдинамичес-кой системой. Её равновесность может быть достигнута за счет медленного подвода тепла. [c.120]

Подводя к равновесной системе тепло, мы повышаем телшературу системы, при этом скорости прямой и обратной реакций возрастают неодинаково. Скорость эндотермического направления реакщш возрастает сильнее, поглощение тепла этой реакцией ослабляет внешнее воздействие, произведенное на систему. Таким образом, повышение температуры системы всегда способствует накоплению в системе тех веществ, которые образуются в данной системе с поглощением тепла. Понижение температуры действует в обратномнанравлешга. Представим себеравновесную систему, состоящую пз углекислоты п окпси углерода в присутствии углерода, [c.18]

Применение льдообразующих веществ для вызывания дождя основывается, главным образом, на теории образования атмосферных осадков, предложенной Бержероном согласно которой появление ледяных кристаллов в переохлажденном облаке может вызывать как умеренные, так и сильные осадки. При температурах ниже 0° С равновесное давление водяного пара над поверхностью переохлажденной воды превосходит давление пара над поверхностью льда. Разность между ними достигает максимального значения около 0,26 мбар при —12° С и падает до очень малых значений при низких температурах (рис. 12.4). Таким образом, облако, содержащее одновременно лед и воду при одной и той же температуре, неустойчиво капельки воды будут испаряться, а ледяные кристаллы расти за счет сублимации. Если число ледяных кристаллов мало по сравнению с числом капель, то кристаллы настолько вырастают, что начинают падать с заметной скоростью, продолжая расти за счет сублимации и столкновения с облачными капельками. Начальная скорость процесса зависит от разности равновесных давлений пара, диффузионных свойств паров, от скорости отвода теплоты сублимации с поверхности растущего кристалла, а также скорости подвода тепла к охлаждающимся вследствие испарения водяным капелькам. Сделаны подробные расчеты скорости роста ледяных кристаллов при таких условиях . [c.390]

Таким образом, оптимальный состав газовой смеси должен соответствовать 7—7,5% SO2, 11% О2, 82% N2. При более высоком содержании SO2 значительно уменьшается равновесный выход SO3 (вследствие уменьшения содержания О2 в газе) при меньшем содержании SO2 понижается производительность контактной системы. Поступающий в контактный аппарат газ, содержащий 7—7,5% SO2 при установившемся процессе предварительно подогревается до требуемой температуры. Для нагревания используется тепло прореагировавших газов, выходящих из контактного аппарата. В этом случае процесс окисления SO2 в SO3 протекает аутотермично, т. е. без подвода тепла извне, за счет тепла реакции. [c.103]

Моногидратные способы. При моногидратных способах, в противоположность гептагидратным, с целью достижения благоприятной температуры производится подогрев жидкости, который необходим для получения сернокислого железа с низким содержанием кристаллизационной воды при этом за счет частичного испарения повышается и концентрация соли. Выделению сернокислого железа способствует добавка концентрированной серной кислоты, которая повышает температуру и сдвигает равновесное состояние растворимости в сторону образования осадка. Самым существенным признаком, но которому отдельные моногидратные способы отличаются друг от друга, является способ подвода тепла. Важным преимуществом моногидратных способов является тот факт, что получаемое с низким содержанием кристаллизационной воды сернокислое железо является весьма ходким продуктом, сбыт которого до сих пор не представлял никаких затруднений. Расходы на транспортирование моногидрата, из расчета на содержание Ре804, значительно ниже, чем расходы, связанные с перевозкой гептагидрата. [c.163]

Для смещения этой реакции в нужном направлении, т. е. слева направо, и ее непрерывного протекания должен быть обеспечен постоянный подвод тепла в течение всего процесса, который проводится при определенной температуре, зависящей от парциального давления СО2 над углекислым кальцием. Диссоциация углекислого кальция происходит до тех пор, пока парциальное давление образовавшейся СО 2 (газовой фазы) не станет равновесным с давлением СО2 над поверхностью СаСОз. В этих условиях дальнейшее разложение карбоната прекращается. [c.34]

Процесс диссоциации метана требует больших расходов энергии и может протекать лишь при высоких температурах. Независимо от метода подвода тепла равновесные концентрации ацетилена и других компоневтов, получаемых при разложении углеводородов, являются функциями температуры. [c.109]

На каждом уровне колонны, например а — а или Ь—Ь, температура пара П несколько выше температуры движущейся навстречу жидкости Ж, и. с.аедовательно, пар содержит тяжелокипящего вещества (кислорода) больше, чем это соответствует состоянию равновесия с жидкостью. Другими словами, между жидкостью и паром по всей высоте колонны при подводе тепла в испарителе колонны и отводе тепла в конденсаторе создается разность температур АГ и разность концентраций Дс между действительными составами и равновесными. Поэтому при соприкосновении пара и жидкости возникает самопроизвольное стремление к равновесию, приводящее к тепло- и массооб-мену между паром и жидкостью. [c.65]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология