Режим граничных концентраци

В режиме идеального смешения концентрации реагентов постоянны по всему объему аппарата. Непрерывный переход от резина идеального вытеснения к режиму идеального смешения можво проследить в рамках диффузионной модели, решая уравнение (VI.14) или (VI.15) с граничными условиями (VI.27) и оценивая изменение степени превраш ения и статистических характеристик распределения при уменьшении числа Пекле. Режиму идеального вытеснения соответствует предельный случай Ре оо, а режиму идеального смешения — Ре 0. Все промежуточные режимы иногда определяют как режимы неполного смешения. Согласно сказанному выше, диффузионная модель далеко не всегда пригодна для описания работы реакторов в режиме неполного смешения. При расчет трубчатых реакторов х)на оказывается справедливой только ври больших числах Пекле, когда гидродинамический режим реактора приближается к режиму идеального вытеснения при этом расчет реактора в приближении идеального вытеснения обеспечивает обычно достаточную для технологических целей точность результатов, и влияние продольного перемешивания потока может быть учтено как малая поправка. При расчете реакторов малой протяженности, где продольное перемешивание особенно заметно и могут наблюдаться сильно размазанные функции распределения, необходимо уже учитывать реальную физическую картину процессов переноса вещества, так как диффузионная модель в этих условиях не применима. [c.213]

В зависимости от соотношения между скоростью гетерогенной химической реакции и скоростью диффузии можно выделить два важных предельных случая. Если скорость гетерогенной реакции относительно мала, то в первом приближении (при разложении по малому параметру, характеризуюш ему отношение скоростей упомянутых выше процессов) концентрация реагента на реаги-руюш ей поверхности оказывается равной концентрации во внешнем потоке, так что скорость потребления веш е-ства в ходе химической реакции может быть найдена непосредственной подстановкой значения концентрации в потоке вдали от поверхности в выражение для скорости химической реакции (кинетический режим). В случае быстрой по сравнению с диффузией поверхностной реакции граничное условие (1.3) упрощается и заменяется условием [c.13]

Водород соответствующей концентрации может быть получен варьированием давления, температуры и отношения пар метан. Связь между этими параметрами иллюстрируется рис. 22 и 23. Как видно из рисунков, режим процесса можно менять в широком диапазоне, однако технические возможности оборудования, а также режимы других стадий производства и выпадение углерода при определенных граничных условиях значительно сужают этот диапазон. Результаты расчетов минимального расхода пара, ниже которого выпадает углерод, показаны на рис. 24. Расход пара на конверсию метана должен быть не ниже 2 1, чтобы предотвратить выпадение углерода, но такое соотношение не применяется, поскольку в этом случае пар приходится добавлять на стадии паровой конверсии окиси углерода. В реакторе паровой конверсии на подачу избыточного пара расходуется дополнительное тепло, но оно возвращается в котле-утилизаторе. Подача избыточного пара улучшает теплопередачу. Поэтому обычно на 1 м метана при низком давлении расходуется не менее 3 м пара, а при давлении 2 МПа его требуется 4—5 м . [c.72]

Снижению флегмового числа при получении метанола с малым содержанием этанола способствует поддержание минимальных концентраций воды и этанола в жидкости, стекающей из укрепляющей части колонны на тарелку питания. Простейший способ снижения концентрации воды в зоне питания уменьшение ее содержания в сырье, поступающем в колонну основной ректификации. Однако этот способ ограничен минимальным содержанием воды в кубе колонны предварительной ректификации, необходимым для удаления из метанола-сырца ундекана. Другим вариантом уменьшения концентрации воды в этой зоне является поддержание в колонне основной ректификации режима смещения концентрации низкокипящего ключевого компонента в исчерпывающую часть или режима граничных концентраций в исчерпывающей части колонны. Изменение эпюр этанола и суммы спиртов Сг—Сб при переходе на такие режимы показаны на рис. 5.28 (подача питания на 30-ю тарелку). При режиме, близком к идеальному, эпюра концентрации этанола имеет два экстремума. Перевод колонны в режим смещения концентрации низкокипящего компонента в исчерпывающую часть позволил снизить максимальную концентрацию этанола в зоне ввода питания с 1,6 до 0,7% (масс.), а перевод в режим граничных концентраций—до 0,2% (масс.) уже на 23-й тарелке исчерпывающей части колонны. [c.180]

РИС. 5.28. Изменение эпюр распределения по высоте колонны этанола (а) и суммы спиртов Сг—Сб в жидкой фазе (б) при переводе колонны из идеального режима (кривые /) в режим смещения низкокипящего компонента ниже ввода питания (кривые 2) и далее в режим граничных концентраций в исчерпывающей части колонны (кривые 3). [c.180]

При постоянной температуре теплоносителя Тс распределение концентраций реагентов и температуры по длине реактора определяется решением системы уравнений ( 111.38), ( 111.39) с граничными условиями СДО) = С, д, Т (О) = Т , заданными на входе аппарата, т. е. решением задачи Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Известно, что в случае, когда правые части уравнений зависят от переменных непрерывным образом, задача Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений всегда имеет единственное решение (см., например, [2]). Более того, это решение всегда устойчиво, так как в реакторе идеального вытеснения возмущение стационарного режима в некотором сечении реактора не влияет на реагирующую смесь в соседних сечениях и любое бесконечно малое возмущение вымывается из реактора за конечное время, не успевая разрастись до макроскопических размеров. Таким образом, всегда имеется единственный устойчивый стационарный режим реактора идеального вытеснения. [c.336]

При малых не нарушающих существенно гидродинамич. режим движения парогазовой смеси (напр., при испарении воды в атм. воздух) и подобие граничных условий полей т-р и концентраций, влияние дополнит, аргументов в ур-ниях подобия незначительно и им можно пренебречь, принимая, что Nu = 8Ь. При И. многокомпонентных смесей указанные закономерности сильно усложняются. При этом теплоты И, компонентов смеси и составы жидкой и парогазовой фаз, находящихся между собой в равновесии, различны и зависят от т-ры. При И, бинарной жидкой смеси образующаяся смесь паров относительно богаче более летучим компонентом, исключая только азеотропные смеси, испаряющиеся в точках экстремума (максимума или минимума) кривых состояния как чистая жидкость. [c.276]

Решение. К тонкодисперсным (см. п. 2.1) относят гидросмеси с размером твердых частиц от 50 до 150 мкм. Для таких гидросмесей основным режимом течения в трубах является турбулентный. Турбулентный режим при скоростях течения больше граничной скорости (v > ui.p) позволяет транспортировать гидросмеси при объемных концентрациях до 0,2—0,25. [c.250]

Решение системы уравнений ( 1.227), ( 1.228), определяющее стационарный режим трубчатого реактора, зависит от начальных условий — концентраций и температуры на входе —и постоянных параметров, входящих в расчетные уравнения. При этом, если кинетические функции Г повсюду непрерывны, бесконечно малые изменения значений граничных условий и постоянных параметров приводят к бесконечно малым изменениям температур и концентраций в каждом сечении реактора, т. е. решение системы ( 1.227), ( 1.228) повсюду дифференцируемо по граничным условиям и параметрам (23]. Производные решения системы уравнений ( 1.227), ( 1.228) по граничным условиям и параметрам и являются мерой чувствительности стационарного режима трубчатого реактора к изменению этих величин. Если какой-либо параметр, влияющий на решения. [c.296]

Рассмотрим растворение одной сферической частицы. Если процесс вошел в стационарный режим, то можно использовать уравнение (5.2) с граничным условием Пг = а при г о и п, = п при оо (га объемная концентрация). Тогда [c.104]

Рассмотренный выше метод определения граничных составов последовательных областей предельных концентраций лежит в основе выбора нижней границы минимального флегмового числа, обеспечивающего требуемый режим работы сложной укрепляющей колонны. Если требуется обеспечить наличие в дистилляте всех компонентов системы, то рабочее флегмовое число укрепляющей колонны не может быть равно или меньше С/мин- Оно должно быть больше С/ ин- Если же требуется обеспечить удаление из дистиллята наименее летучего компонента, то рабочее паровое число не может быть равно или меньше, чем U na- Оно должно обязательно превосходить его, чтобы в колонне осуществилось намеченное разделение с конечным числом ступеней контакта. [c.360]

Резкое увеличение напряжения на кривой 1 рис. 1.9 соответствует полному обеднению концентрации реагирующего вещества в приэлектродном слое или предельному насыщению приэлектродного слоя продуктами реакции, например, при электрорастворении металла. Тогда возможны два типовых соотнощения между кулонометрическим процессом и диффузией в приэлектродном слое. Кривая 2 отвечает случаю, когда Qз—Iptэквивалентность электрохимического процесса). При Qэ=Ipt >Ipr напряжение на ДИ возрастает раньше, чем должен закончиться кулонометрический процесс (кривая 2 ) (в ДИ не обеспечивается электрохимическая эквивалентность заряда массе вещества на электроде). Таким образом, переходное время при соответствующем токе определяет граничный режим использования ДИ как высокоточного кулонометрического прибора. Константа интегрирования /Си = / -Сди определяет соотношения для допустимого тока и заряда Рз. Учитывая, что = получаем [c.42]

Граничные условия для функций , 0 и л позволяют найти распределение величин ры, Ат, Ас в поперечных сечениях пограничного слоя. Вопрос об абсолютных значениях температуры и концентрации на фронте пламени и, следовательно, о принципиальной возможности горения остается при этом открытым. Эти значения находятся из условий (6-6) — (6-8), определяющих квазистацио-нарный тепловой режим фронта пламени. [c.112]

Режим граничных концентраций в исчерпывающей части колонны (см. рис. а), при котором рабочая линия только исчерпывающей части касается равновесной линии. На ряде тарелок под точкой ввода питания концентрации компонентов практически достигают граничных. Такой режим соответствует минимальной температуре на контрольной тарелке исчерпывающей частл колонны, при которой концентрация примеси низкокипящего ключевого компонента в кубовой жидкости не превышает допустимую. Этот режим позволяет значительно увеличить концентрацию низкокипящего ключевого компонента в верху исчерпывающей части (Хт = Хгр) и в низу укрепляющей части (Х +1) по сравнению с его концентрацией в питании (Хг)- [c.155]

Режим граничных концентраций в укрепляющей части колонны (см. рис. д), при котором граничные концентрации достигаются в низу укрепляющей части колонньк [c.156]

При получаемой степени концентрирования можно организовать боковой отбор ундекансодержащей фракции с тарелок над или под точкой ввода питания, но при этом содержание ундекана на тарелках исчерпывающей части колонны будет достаточно высоким и при возможных колебаниях соотношения L/G или концентрации воды в этой части колонны можно ожидать периодических проскоков ундекана в колонну основной ректификации, что нежелательно. Поэтому область максимальной концентрации ундекана целесообразно переместить в верх укрепляющей части колонны предварительной ректификации. Для этого необходимо в колонне вести режим граничных концентраций в укрепляющей части. Рассмотрим случай разбавления метанола-сырца до 19,4% (масс.) водой (рис. 5.17 в метаноле-сырце содержится 0,01% масс. СпН24 и 10% масс, воды, паровое число 0,5, отбор дистиллята 0,02 моль). Вода (0,165 моль на 1 моль кубовой жидкости) распределяется между питанием и дистиллятом, выходящим из конденсаторов, в разном соотношении. При подаче 0,01 моль воды в дистиллят ундекан по укрепляющей части колонны распределяется с профилем убывающей концентрации при 0,0358 моль воды создается профиль постоянной концентрации со степенью очистки метанола-сырца от ундекана, равной 3. Далее образуется профиль возрастающей концентрации, а при 0,05 моль воды и более возникает зона с вторичной граничной [c.163]

Для оценки целесообразности перевода колонны основной ректификации из идеального режима в режим граничных концентраций проводили расчеты выделения метанола-ректификата, содержащего 0,001% (масс.) этанола, из тройной смеси метанол — этанол —вода (80% масс, метанола н 0,07% масс, этанола). Расстояние от точки отбора ректификата до точки вывода этанолсодержащей фракции (67,5% масс, метанола и 2,5% масс, этанола) прини- [c.180]

Резник и Уайт [2], Чу, Калил [3], Киттеринг, Макдерфилд и Смит [4] изучали условия массообмена в кипящем слое в нестационарных условиях, используя систему нафталин — воздух. Они применяли схему кипящего слоя с режимом полного вытес- ения газ ового потока, которая позволила определить коэффициент массообмена и движущую аилу процесса как среднюю логарифмическую величину по граничным концентрациям. Такое определение неточно, так ка режим иипящего слоя не является режимом полного вытеснения, а граничные концентрации не дают истинной картины распределения концентраций реагирующего газа по слою. [c.129]

Рассмотрим теперь, что произойдет при очень сильном повышении температуры. Очевидно, в этом случае скорость химического процесса в зерне повысится настолько, что может тормозиться внешним транспортом вещества из объема к поверхности зерна. Если а значительно, распределение концентрации внутри зерна зависит от внешнего транспорта. Если, например, а = 1, то из (VIII. 10) находим с (1) = sh x/ h у.. При значительных у. получим с (1) 1/х 1. Режим химического нроцесса, который тормозится внешним транспортом к поверхности и для которого с (1) 1, называют внешне диффузионным. Из граничного условия [c.280]

Если же выполнять это условие, то не удовлетворяется граничное условие на стенке канала. Поэтому о строгости этого метода говорить не приходится. Нельзя также производить оценку диффузионного или кинетического режима процесса (как это делается, например, в той же работе [372]), поскольку точное аналитическое решение данной задачи [359], изложенное выше, ясно показывает условность деления на диффузионную и кинетическую области, в особенности в начальном участке канала, где тот или иной режим устанавливается в зависимости от граничных условий п,JOтeкaния реакции. Характер предварительного осреднения сказывается, в частности, и на виде полученной функции распределения концентраций СО . Действительно, сравнивая уравнение (2. 24), полученное для средних концентраций независимо от функции распределения, и уравнение (2.26), видим, что в общем [c.320]

Существуют два граничных класса течений (см. раздел 1.5), а именно течения с частицами, обладающими предельно малой инерционно стью (случай равновесного течения) и течения с предельно малой концентрацией дисперсной фазы (режим одиничных частиц, когда их присутствие не оказывает влияния на течение несущего газа). Указанные классы течений позволяют использовать упрощенные математические модели, а именно односкоростную однотемпературную диффузионную (эйлеров подход) для малоинерционных частиц и приближение одиночной частицы (лагранжев подход) для слабоконцентрированного течения. [c.36]

Уравнения для распределения концентраций совпадают с (60,3)—(60,4). Грапич1нлс условия вдали от диска совпадают с (60,1) и (60,2). Однако на поверхности диска граничные условия должны быть сфор- fyлиpoвt1fIЫ заново. Если рассмотреть предельный режим быстрой электродной реакции, на поверхности электрода все подходящие частицы А булут вступать в реакцию, и на диске концентрация будет удовлетворять уравнению (60,5). [c.357]

Влияние неоднородного начального распределения растворенного вещества и переиевной концентрации питания на нестационарный режим работы адсорбционной колонны ирименение принципа суперпозицин [18]. Рассмотреть адсорбер, подобный описанному в примере 21-5, с той лишь разницей, что теперь начальные и граничные условия будут начальное условие [c.647]

Для противоточного движения фаз, если единственное граничное условие (2.76) уравнения (2.78) задавать на входе дисперсной фазы в аппарат (ho=H), а концентрацию дисперсной фазы в месте ввода ро поддерживать в интервале то при интегральные кривые будут сходиться к состоянию равновесия ipj (рис. 2.4, а). Это означает, что вниз по потоку частиц сформируется режим обьмпого осаждения (первый режим). Для того чтобы сформировать в аппарате второй режим (режим движения во взвешенном слое), необходимо поддерживать концентрацию ipo на выходе частиц из колонны (/ о =0).Тогда движущийся взвешенный слой частиц будет формироваться выше точки ho=0, так как интегральные кривые в этом случае сходятся к состоянию равновесия при h °° (рис. 2.4, б). [c.97]

Выше были рассмотрены общие закономерности трения волокнистых материалов и показано влияние концентрации и свойств текстильновспомогательных веществ на фрикционные свойства волокон и нитей. Эти свойства резко изменяются в зависимости от концентрации препарата на поверхности волокна при наличии на поверхности движущегося тела мономолекулярного слоя этого препарата (I зона, рис. 1.2) наблюдается граничное трение, при наличии многих слоев (П зона) — промежуточный режим трения или (1П зона) гидродинамический режим трения [3]. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология