Степень превращения критерия

Для решения вопроса о возможности протекания реакции недостаточно обладать химической интуицией , необходим количественный критерий принципиальной осуществимости процесса. С его помощью можно определить, насколько далеко идет процесс нельзя ли добиться (и как именно это сделать) увеличения степени превращения если данное вещество не реакционноспособно, то можно ли создать условия, при которых оно будет взаимодействовать с другими веществами как влияют на течение процесса температура, давление, разбавление инертным газом, варьирование концентрации реагентов можно ли заставить изучаемую реакцию протекать в обратном направлении и т. д. [c.30]

Критерий устойчивости реактора, основанный на уравнениях стационарного состояния, был введен Уилсоном в 1946 г. Было показано, что малые изменения степени превращения могут вызывать быстрое увеличение температуры, если [c.293]

При вычислении степени превращения критерий Био исключается. [c.193]

Критерий направления процесса. Для решения вопроса о возможности протекания реакции недостаточно обладать химической интуицией , необходим количественный критерий принципиальной осуществимости процесса. С помощью такого критерия можно определить, насколько далеко идет процесс нельзя ли добиться (и как это сделать) увеличения степени превращения если данное вещество не реакционноспособно, то можно ли создать условия, при которых оно может взаимодействовать с другими веществами как влияют на течение процесса температура, давление, разбавление инертным газом, варьирование концентрации реагентов можно ли заставить изучаемую реакцию протекать в обратном направлении и т. д. В механике большое значение имеет принцип стремления потенциальной энергий к минимуму. Тенденция тела к перемещению сверху вниз определяется разностью уровней в его начальном и конечном положениях независимо от траектории падения. Движение прекращается, когда гравитационный потенциал достигает минимума. Произведение массы тела на изменение гравитационного потенциала равно работе падения тела, которая от пути перемещения не зависит. [c.182]

Так как значения степени превращения на входе аппарата и его выходе х 2 в разбираемой постановке оптимальной задачи можно полагать заданными, критерий оптимальности для этого случая функцией 2 — 1 переменных [c.125]

Вводя в систему уравнений (УИ1-307) безразмерные переменные—степень превращения и критерий контакта o = получаем [c.311]

В качестве критериев эффективности ХТС используют как экономические критерии в виде различных технико-экономических показателей (средняя величина прибыли, приведенный доход, себестоимость, приведенные затраты и т. д.), так и технологические критерии (производительность, мощность, качество выпускаемой продукции расходные нормы сырья и энергии для ХТС в целом для отдельных элементов ХТС или ХТП — к. п. д. ХТП, которые представляют собой, например, для процессов химического превращения — степени превращения химических компонентов, а для процессов межфазной массопередачи — степени межфазного перехода, или коэффициенты извлечения термодинамический или эксергетический к. п. д. элементов и т. д.) [1, 2, 4, 49]. [c.34]

Если критерий Био не слишком велик, можно воспользоваться одномерной моделью. Температура в этом случае не играет большой роли, так как нужно рассчитывать только среднюю степень превращения. [c.203]

Так как величина критерия Льюиса для газов приблизительно равна единице, то величина (Г,— < Т о ) ) всегда будет примерно равна независимо от степени превращения, мерой которого [c.184]

Уменьшение эффективных скоростей дробления и коалесценции частиц дисперсной фазы с увеличением степени превращения обусловлено увеличением стабильной массы М,, которая характеризуется критерием Вебера [31, 32] [c.276]

Рис. У-13. Влияние критерия 1.е на изменение температуры твердого тела при различной степени превращения (см, рнс. У-12)

Линейные системы. Модели потока используют не только при исследовании предполагаемой степени превращения в нелинейных системах, но и при анализе химического взаимодействия в линейных системах. Этот путь, хотя и не является прямым, тем не менее, находит применение потому, что параметры моделей часто коррелируют с такими критериями, как критерий Рейнольдса, критерий Шмидта и т. д. В дальнейшем указанными корреляционными зависимостями можно воспользоваться, чтобы в подобных условиях рассчитать степень превращения вещества, не прибегая к экспериментальному изучению характера течения жидкости в реакторе. Описанный метод применяют при анализе работы реакторов со стационарным слоем катализатора и реакторов трубчатого типа.- [c.251]

Критерий, которым пользуются при сравнении указанных моделей потока, обусловлен целями этого сопоставления. Так как нас в первую очередь интересуют характеристики сосудов как химических реакторов, то предпочтение при сравнении следует отдавать совпадению рассчитанных величин степени превращения, а не равенству дисперсий, описывающих кривые распределения. [c.278]

При этом зависимость критерия разности температур от степени превращения для реакций разных типов приведены в таф. 61. [c.511]

Зависимость критерия разности температур от степени превращения для различных реакций [c.512]

С помощью экспериментальных данных производится расчет-степени превращения, коэффициента массопередачи, к. п. д., интенсивности работы аппарата и критериев и АГ2 ио формулам, приведенным выше. Данные обрабатываются в виде графических зависимостей выходных параметров и расчетных величин от входных параметров и определяется оптимальное значение параметра либо-режима в целом (рис. V.4). [c.231]

Для простых необратимых реакций основным критерием оптимальности является достижение максимальной скорости реакции при заданных конечной степени превращения и термостойкости катализатора. Поэтому целью моделирования явилось создание конструкции реакторе, обеспечивающей заданную степень очистки при минимальной нагрузке катализатора определением оптимальных температурных условий ведения процесса, рационального распределения катализатора по полкам при оптимальном их количестве. [c.76]

Следует приводить любое уравнение, связывающее изменение скорости реакции со степенью превращения, и объяснить используемые обозначения. Должна быть указана область условий, для которых оно выполняется , а также критерии определения понятия выполняется . [c.341]

Для выяснения механизма изучаемого процесса путем сопоставления результатов опыта с выведенными теоретическими зависимостями наибольшее значение имеют величины, полученные при степенях превращения в интервале от нуля примерно до 0,5. Однако очень часто результаты опытов одинаково хорошо подходят к результатам расчета по уравнениям, полученным из совершенно различных модельных представлений. Это возможно в тех случаях, когда погрешности опытов соизмеримы с разницей в результатах, полученных при расчете по разным уравнениям. Иногда выбор решения основывается на ширине интервалов значений t и а, в которых получается совпадение с результатами расчета по разным уравнениям. Однако это не может быть критерием для установления механизма, так как все известные уравнения приложимы только в узких и мало различающихся интервалах. Для строгого обоснования пригодности какой-либо конкретной модели в одном определенном случае необходимы дополнительные сведения, которые можно получить из изменений удельной скорости образования зародышей. [c.173]

Последовательно развивая эту идею, нетрудно заключить, что эффективность процессов повышается, если оптимизировать не отдельные установки, а целые комплексы установок в их взаимодействии. Это является следствием своеобразного синергизма. Правда, это еще больше усложняет задачу. В этом случае опти мальная степень превращения в каждом аппарате становится функцией двух факторов 1) влияния глубины превращения в каждом аппарате на производительность всех других установок комплекса — интерференция производительности 2) удельного значения каждого продукта для повышения величины критерия оптимальности всего комплекса в целом — интерференция критерия оптимальности. По существу, эти два вида интерференции химических процессов, вызываемые степенью превращения в каждом реакторе, приводят к компромиссной оптимальной производительности и селективности между всеми реакторами сложной системы. При оптимизации химических комплексов, конечно, приходится учитывать одновременно взаимное влияние многих других факторов, т. е. специфические свойства всего комплекса в рациональном использовании не только материальных потоков, но и тепловых ресурсов. При этом использование энергетических ресурсов каждой установки должно определяться наиболее эффективным удовлетворением энергетических потребностей всего комплекса в целом. [c.19]

Расчетные данные по исследованию процесса дегидрирования этана с изменением коэффициента рециркуляции непрореагировавшего сырья сведены в табл. 47 и графически представлены на рис. 49. Они показывают, что уменьшение глубины превращения процесса приводит к росту как абсолютного, так и относительного выходов этилена. При соответствующих степенях превращения оба критерия достигают своих максимальных значений, после которых дальнейшее уменьшение конверсии ведет к убыванию обеих величин. [c.310]

Результаты исследования представлены на рис. 51. Как видно из графика, оба критерия оптимальности достигают своего максимума при довольно низких степенях превращения максимум абсолютного выхода (724 кг/час) — при степени иревращения 0,25 максимум относительного выхода на свежее углеводородное сырье (53%) — при степени превращения 0,30. Причем, если сравнить относительные выходы при одной и той же степени превращения в изотермо-изобарическом и изотермическом процессах, то увидим, что во втором случае они несколько выше. [c.314]

Планирование эксперимента выполнялось симплексным методом в пятифакторном пространстве [3]. В качестве критерия оптимизации была выбрана каталитическая акт ивность образцов никель-медного катализатора марки НКО-2 с различными параметрами приготовления, оцениваемая по степени превращения кислорода в реакции гидрирования при температуре 80"С. Для определения активности образцов катализатора использовали проточную лабораторную установку с четьтрехканальным реактором. [c.107]

Результаты исследования представлены на рис. 52. Как видим, здесь также кривые, характеризующие изменение обоих критериев оптимальности с изменением степени превращения, проходят через максимум, причем степени превращения, соответствующие точкам максимума обоих случаев, почти совпадают максимум абсолютного выхода (1083 кг/час) — при степени превращения 0,371, максимум относительного выхода (53%) — при степени превращения 0,372. [c.314]

Допустим, что оптимальная задача для рассматриваемого каскада реакторов заключается в отыскании такого распределения объемов по всем аппаратам, при котором заданная степень превращения исходного реагента А достигается при минимальном суммарном объеме реакторов. Другими словами, критерий опти- [c.170]

Впервые моделирование как метод научного познания был использован в аэро- и гидродинамике. Была развита теория подобия, позволяющая переносить результаты экспериментов, получаемых на установках небольшого масштаба (моделях), на реальные объекты большого масштаба. Основой таких исследований является физическое моделирование, при котором природа модели и исследуемого объекта одна и та же. Физическое моделирование и теория подобия нашли широкое применение в химической технологии при исследовании тепловых и диффузионных процессов. Были сделаны попытки использовать теорию подобия и для химических процессов и реакторов. Однако ее применение здесь оказалось весьма ограниченным из-за несовместимости условий подобия для химических и физических составляющих процесса в реакторах разного масштаба. Например, степень превращения реагентов зависит от времени пребывания их в реакторе, равного отношению размера к скорости потока. Условия тепло- и массопереноса, как следует из теории подобия, зависит от критерия Рейнольдса, пропорционального произведению размера на скорость. Сделать одинаковыми в аппаратах разного масштаба и отношение, и произведение двух величин невозможно. Вклад химических и физических составляющих реакционного процесса и их взаимовлияние и, следовательно, влияние их на результаты процесса в целом зависят от масштаба. В аппарате небольшого размера выделяющаяся теплота легко теряется и слабо влияет на скорость превращения. В аппарате большого размера выделяющаяся теплота легче запирается в реакторе, существенно влияет на поле температур и, следовательно, на скорость и результаты протекания ре- [c.30]

Для задачи максимизации общей степени превращения в каскаде или, что то же самое, минимизации доли непрореагировавшего реагента т [см. уравнение (IV, 129)] критерием оптимальности, каскада служит выражение [c.184]

Для задачи минимизации общего объема каскада при заданной степени превращения в нем критерий оптимальности имеет вид . [c.185]

Для дальнейших расчетов критерием оптимума будут являться минимальные затраты на катализатор для газа данного состава и заданной конечной степени превращения. Для выбранной конструкции контактного аппарата из ряда оптимальных режимов, рассчитанных для различных начальных составов реакционной смеси и конечной степени превращения, можно выбрать оптимальную начальную концентрацию двуокиси серы п кислорода. [c.75]

Следует отметить, что селективность процесса зависит также от соотношения концентраций компонентов >1 и fi на поверхности зерна и поэтому будет меняться с глубиной протекания реакции. Для процесса с последовательной схемой превращения в слое катализатора характерно (рис. 2.28) экстремальное изменение концентрации промежуточного продукта R, уменьшение интегральной S и дифференциальной S" селективностей (S, S - соотношение соответственно выходов и скоростей образования R и всех продуктов). Поэтому в качестве критерия оптимальности пористой структуры катализатора целесообразно использовать максимальную интенсивность процесса с ограничением на интегральную селективность при заданной степени превращения или максимальный выход промежуточного продукта R. В любом случае влияние внутридиффузионного торможения однозначно определяется параметром ф1, который зависит от выбранного типа ограничения (на дифференциальную или интегральную селективность или максимальный выход). [c.78]

Зависимость критерия от V и пд имеет максимум при оптимальных температурах, который относительно п д чрезвычайно пологий (рис. 4.18). Конечная степень превращения оставалась постоянной на большой части цикла и падала в конце цикла, когда управляющие параметры выходили за ограничения. Определяли также оптимальное значение Максимум критерия и F2(tк.) пологий и находится в интервале 45-60 суток. Общая тенденция изменения оптимальных параметров управления следующая с уменьшением длины слоя избыток ацетилена следует увеличивать, а начальную скорость смеси-уменьшать. Существенное влияние на параметры 7 и п о оказали также ограничения. Регулируемые параметры без учета ограничения были существенно больше, чем с их учетом. [c.208]

Симметрия в строгом смысле слова помогает нам рещать задачи быстро и на качественном уровне. Однако полученным ответам недостает детализации [13]. С другой стороны, расплывчатость и смутность в более широком толковании симметрии дают нам возможность говорить о степени симметричности, т. е. что-то может быть более симметрично, чем нечто другое. Абсолютный геометрический подход позволил бы нам отличать только симметрию от асимметрии и, возможно, от диссимметрии. Таким образом, должен существовать набор критериев, согласно которым можно решать, что является симметричным и до какой степени. Эти критерии могут заметно меняться с течением времени. Примером может служить вопрос сохраняют ли молекулы свою симметрию в результате кристаллизации или в процессе фазовых превращений кристалла Наши представления о структурах и симметрии могут развиваться по мере того, как становятся доступными все более точные данные (хотя, разумеется, сами структуры и их симметрия остаются неизменными). [c.14]

Параметром, характеризующим осевое смешение, является диффузионный критерий Пекле Ре = 1>э/даЯ. Критерий Пекле может изменяться от бесконечности для реактора идеального вытеснения до нуля для реактора полного смешения. Это подтверждают кривые отклика на импульсное возмущение, приведенные на рис. 45. Для реакций первого порядка отношение объема реактора с диффузионной моделью потока v к объему реактора идеального вытеснения ив при одинаковых степенях превращения в обоих аппаратах может быть рассчитано по уравнению [c.118]

Установить критерий оптимизации F, экстремальное значение которого необходимо найти. В зависимости от этапа исследования или разработки могут быть выбраны различные критерии. Однако в каждом рассматриваемом случае должен быть один критерий, ибо несколько критериев, как правило, несовместимы. Например, невозможно одновременно обеспечить максимальное превращение и минимальный объем реактора (два критерия оптимизации). Для первого условия надо иметь очень большой реактор, а для второго - небольшую степень превращения. [c.204]

При фильтровании бензольного раствора малеино-вого ангидрида при комнатной температуре удаляется основное количество продуктов гидролиза, которые образуются при обычном хранении. Удаление малеиновой кислоты необходимо, так как она заметно снижает скорость И степень превращения, а также молекулярный вес сополимера. Однако лучшие результаты, чем фильтрование бензольного раствора, дает использование заведомо чистого малеино вого ангидрида. Вполне подходят промышленные препараты ангидрида, которые хранили в Отсутствие влаги критерием пригодности может служить образование прозрачного бензольного раствора. [c.49]

Оптимальный режим процесса целесообразно определять в два этапа. На первом этапе, называемом теоретической оптимизацией, находят самые лучшие в некотором- смысле условия, не принимая во внимание возможность их реализации. Этот теоретический оптимальный режим зачастую отыскивают из условия максимальной интенсивности процесса при заданном выходе целевого продукта. Задачи определения минимального времени контактирования при известной степени превращения (максима[Льная интенсивность процесса) и поиска ее максимума при данном времени контактирования для простых процессов эквивалентны. На втором этапе выбирают реакторы (подробно см. стр. 499 сл.), позволяющие наилучшим образом приблизиться к указанному. Следовательно, появляется объективный критерий выбора технологической схемы и конструкции реактора. [c.491]

Расчет значений критерия разности температур. Найдем значения Р для реакций первого /г-го порядков и реакций, тормозящйхс продуктами (два случая). Если можно не учитывать изменения объема газовой смеси в ходе процесса, то начальная и текущая степени превращения реагирующих веществ перед слоем и в слое катализатора определяются соотношениями [c.511]

Для расчета оптимальных режимов контактных аппаратов приходится минимизировать функцию критерия оптимума (в данном случае общее количество каталрхзатора), зависящую от большого числа переменных. Для п-слойного контактного аппарата с промежуточными теплообменниками будет n—i варьируемых параметров Т i (начальная температура первого слоя определяется минимальной температурой зажигания) п п — 1 варьируемых параметров к (конечная степень превращения в аппарате задана). Всего варьируемых параметров 2п — 2. По такому числу переменных необходимо оптимизировать работу аппарата, описываемого сложной систе- [c.78]

Наиболее общей постановкой оптимальной задачи является выражение критерия оптимальности в виде экономической оценки (производительность, себестоимость продукции, прибыль, рентабельность). Однако в частных задачах оптимизации, когда объект являится частью технологического процесса, не всегда удается выделить прямой экономический показатель, который бы полностью характеризовал эффективность работы рассматриваемого объекта. В таких случаях критерием оптимальности может служить технологическая характеристика, косвенно оценивающая экономичность работы агрегата (время контакта, выход продукта, степень превращения, температура). Как правило, для конкретных задач оптимизации химических производств критерий оптимальности не может быть записан в виде аналитического выражения. [c.379]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология