Адиабатическое превращение

Для адиабатического превращения балансное уравнение упрощается [c.334]

I том, что действительные концентрационные уровни всегда ниже, ем концентрация С д, установленная для адиабатического превращения. [c.127]

Вытягивание полиэфирного волокна при температуре ниже температуры стеклования происходит при больших напряжениях с образованием шейки, обусловленной концентрацией напряжений на одном из сечений волокна и адиабатическим превращением работы в тепло. Процесс вытягивания с шейкой может быть вполне устойчивым на малых скоростях вытягивания даже при темиературах на 100—140 °С ниже температуры стеклования полиэфира. Температура в шейке в этих условиях достигает 70—80 °С. Процесс вытягивания, сопровождающийся образованием четко выраженной шейки, условно называют холодным вытягиванием. Его общая теория описана Томпсоном [74]. [c.125]

Особенностью противотока является то, что эндотермические процессы протекают при нем с возрастанием температуры в зоне реакции, т. е. подобно температурному режиму экзотермических адиабатических превращений. [c.383]

VI, 32). Пути реакции, как это показано на рис.VI-5,свидетельствуют о том, что действительные концентрационные уровни всегда ниже, чем концентрация Сзд, установленная для адиабатического превращения. [c.127]

Первичные химические реакции возбужденных молекул подразделяют обычно на перенос электрона, диссоциацию и др., которые будут рассмотрены отдельно ниже. Наряду с такой химической классификацией важное значение имеет классификация реакций по физическому механизму. В отличие от подавляющего большинства термических реакций, протекающих адиабатически на потенциальной поверхности основного электронного состояния, для возбужденных молекул возможны по крайней мере три типа механизмов адиабатическое превращение на потенциальной поверхности возбужденного состояния, диабатический переход на потенциальную поверхность основного состоя- [c.86]

Если реакция проводится адиабатически, то температура, соответствующая данной степени превращения, определяется из теплового баланса. При этом получаются следующие результаты [c.230]

Если 20 кг фосфина при атмосферном давлении п 945° К подаются в адиабатический реактор за 1 ч, определите размер реактора, необходимый для достижения 30%-го превращения в фосфор, в следующих случаях [c.230]

Мы рассмотрим только задачу расчета двух- и трехстадийного реактора с подогревом перед первым адиабатическим слоем.Полная массовая скорость потока равна 7731 кг/ч такое количество исходной смеси заданного состава дало бы нри полном превращении 50 т 100%-п серной кислоты в день. Принятая система обозначений показана на рис. 111.16. Масса катализатора в п-м слое равна [c.243]

ЛГ д — адиабатическое повышение температуры реакционной смеси при полном превращении исходных реагентов, [c.12]

Пример VI-7. Холодильная установка, в которой этилен используется как холодильный агент, работает в следующем цикле 1) этилен в состоянии насыщенного пара под давлением Pi = 2 ат (точка /) адиабатически сжимается до Р2 = 8 ат (точка 2) 2) в конденсаторе при постоянном давлении р2 = 8 ат этилен переходит в состояние кипящей жидкости (точка 3) 3) сжиженный этилен расширяется, проходя дроссельный клапан, до давления pi = 2 ат (точка 4) 4) далее испарение этилена проводится при pi = 2 ат до полного его превращения в сухой насыщенный пар, и цикл замыкается в точке 1. Рассчитать работу сжатия и количества теплоты, отводимое в цикле, на 1 кг этилена. [c.141]

Такой способ деления реакционной зоны на части, в которых условия проведения процесса различны, называется секционированием аппарата. На рис. 1Х-74 нанесена кривая равновесных концентраций аммиака в зависимости от температуры (р = 300 ат). Газы поступают в реактор из теплообменника при температуре 450°С. Реагируя в первой секции реактора (первый слой катализатора), газы нагреваются в результате выделения теплоты реакции в условиях, близких к адиабатическим реакционная смесь почти достигает состояния равновесия, обозначенного точкой Л (/ 635 °С). После прохождения через первый слой катализатора газы снова охлаждаются до температуры 450°С. Во второй секции, где происходит дальнейшее превращение, реакционная смесь приближается к состоянию равновесия, соответствующего точке В на кривой. В дальнейших этапах проведения процесса достигаются состояния, близкие к точкам С, О и Е. Как следует из рис. 1Х-74, высота слоев катализатора в направлении движения потока возрастает, поскольку скорость превращения уменьшается очень быстро. [c.424]

Расчет промышленных реакторов непосредственно по данным лабораторных исследований возможен только в простых случаях, например для изотермических или адиабатических реакций в гомогенной среде. Выше уже указывалось, что нужно проводить исследования в промежуточном масштабе. Необходимые для проектирования данные находятся при исследованиях ь полупромышленной или опытной промышленной установках в виде эмпирических зависимостей выхода химического превращения от параметров работы реактора. Нашей целью в основном является достижение в большем масштабе оптимальных условий, полученных в меньшем масштабе. Как и при масштабировании единичных типовых процессов, в этом случае можно использовать теорию подобия. [c.461]

Найти соотношение между степенью превращения и температурой при а) адиабатическом режиме и б) изотермическом режиме. [c.95]

В условиях примера III-2 (см. стр. 95) найти время, необходимое для достижения 90%-ной степени превращения при адиабатическом режиме процесса и начальной температуре 74 °С. [c.110]

Когда реакция протекает адиабатически, т. е. в условиях, когда стенки реактора изолированы настолько хорошо, что потери тепла в направлениях, перпендикулярных потоку, пренебрежимо малы. В этом случае температура будет возрастать или снижаться вдоль оси реактора в зависимости от того, является ли реакция экзотермической или эндотермической, причем характер изменения легко определить, зная теплоту реакции. Для этой цели составляется тепловой баланс, учитывающий изменение температуры от входа в реактор до заданного поперечного сечения в зависимости от величины переменной у, которая характеризует степень превращения в этом поперечном сечении. Константа скорости (зависимость которой от температуры предполагается известной) таким образом становится функцией у, после чего интегрирование указанных уравнений может быть осуществлено либо численными, либо графическими методами. Эти методы описываются в Приложении И к настоящей главе [c.51]

Рассчитаем объем реактора вытеснения при адиабатическом процессе для той же реакции, как и в Приложении 1, и с той же степенью превращения, как и ранее. Температуру на входе в реактор принимаем равной 20° С и при расчете исходим из модели идеального вытеснения. [c.77]

Рассчитать а) степень превращения, которая может быть достигнута в реакторе вытеснения объемом 3,7 jh , если температура в нем поддерживается постоянной и равной 680° С б) степень превращения в том же реакторе, работающем при адиабатическом режиме при температуре на входе 680° С. [c.79]

Одним из таких аппаратов является многослойный адиабатический реактор, в котором охлаждение между ступенями достигается посредством теплообменников. Такие реакторы широко применяют при окислении ЗОг. Реактор состоит из нескольких последовательно соединенных заполненных катализатором камер, которые работают яри адиабатическом режиме. Следовательно, в каждой камере температура повышается в направлении от входа к выходу, что конечно, противоречит идеальному режиму. Однако путем охлаждения газа, выходящего из каждой камеры, его температуру удается значительно понизить перед поступлением в следующую камеру. Короче говоря, ступенчатое изменение температур в рассматриваемой системе рассчитано а приближении к оптимальной температурной последовательности, как это показано на нижней кривой рис. 34, где в качестве координатных осей приняты степень превращения и температура (вместо объема и температуры). Чем больше число ступеней, тем ближе рабочие характеристики системы приближаются к оптимальным характеристикам, предсказываемым теорией. [c.149]

Легче всего поддается расчету изотермический реактор вследствие постоянства констант скорости реакции и констант равновесия. В адиабатическом реакторе температура изменяется, вследствие чего непрерывно изменяются константы, входящие в уравнение скорости реакции. В этом случае определение температуры в зависимости от степени превращения облегчается использованием уравнений теплового баланса. Наиболее трудными для расчета являются неизотермический и неадиабатический процессы. [c.139]

В адиабатических реакторах температура непрерывно изменяется по мере протекания реакции, вследствие чего меняются коэффициенты адсорбции и константы кинетического уравнения. Значения температуры смеси реагирующих газов по мере увеличения степени превращения можно -рассчитать по тепловому балансу. Расчет реактора в этом случае не слишком сложен. [c.142]

На основании этих опытов для каждого отрезка можно определить а1 = кУк, т. е. отношение коэффициента теплопередачи на г-том отрезке к среднему для всего реактора коэффициенту теплопередачи для случая протекания газа при отсутствии химической реакции. После проведения опытов при протекании химической реакции и измерении только среднего коэффициента теплообмена с помощью коэффициентов щ можно определить значение ki на каждом участке. При адиабатическом процессе кривую распределения температуры можно графическим способом преобразовать в кривую распределения степени превращения ввиду связи обеи х величин. [c.181]

На рис. П-27 приведен профиль температуры и степени превращения для адиабатического реактора. В случае неадиабатического и неизотермического процесса кривая, полученная для адиабатического процесса, должна быть дополнена учетом теплопотерь. Оценка этой величины может быть сделана по описанному выше методу определения теплопотерь в радиальном направлении путем пропускания газа при отсутствии химической реакции. Измеренная в этом случае разность температур на входе и выходе реактора вх —/вых равна разности температур (/г —/о) = С з/(СсСр), [c.181]

Если к этим температурам прибавить разность температур, соответствующую потоку, в котором не протекает химическая реакция, то получим температуры адиабатического процесса отсюда можно легко определить количество тепла, выделяющегося вследствие реакции, и рассчитать степень превращения. [c.182]

Рис. П-27. Продольный профиль температуры и степени превращения в адиабатическом реакторе

Фигурирующие в системе уравнений величины имеют следующий физический смысл. Переменная т является безразмерной температурой (в охлаждающей рубашке т = 0). Переменная х — безразмерная степень превращения, а —безразмерная длина. S — это ТО значение, которое имела бы величина т, если бы компонент поступал в реактор при температуре охлаждающей рубашки, а реактор был бы адиабатическим. Параметр N не имеет определенного физического смысла, но величина N/S характеризует соотношение между тепловыделением и теплоотводом в элементе объема. С помощью функции g(x) учитывается порядок реакции. Эта функция может выступать в двух формах [c.294]

Существует два основных метода охлаждения реагирующей смеси между стадиями адиабатического процесса. С конструктивной точки зрения проще всего смешивать реагенты с байпасной частью исходной смеси. Не обязательно использовать холодное сырье можно вводить в реактор холодное инертное вещество, разбавитель нли смесь какого-либо иного состава. Например, в процессе окисления двуокиси серы используется подача холодного воздуха. В любом случае недостатком такого метода является то, что реагирующая смесь, в которой уже достигнута некоторая степень превращения, разбавляется пепрореагировавшим веществом. Альтернативным методом является охлаждение в промежуточном теплообменнике, где состав реагирующей смеси совсем или почти не меняется. Для каталитических реакций скорость процесса в отсутствие катализатора пренебрежимо мала поэтому, скажем, из реактора с неподвижным слоем газовый поток можно направлять во внешний теплообменник, а затем возвращать в следующий адиабатический слой без заметного изменения степени полноты реакции. В гомогенно-каталитическом процессе реакция может происходить и в теплообменнике, тогда теплообменник можно рассматривать как неадиабатический трубчатый реактор. [c.216]

Для адиабатического процесса характерным является то, что температура реагирующей смеси в зоне реакции изменяется линейно с возрастанием степени превращения в соответствии с соотиоше-пием [c.122]

Чтобы избежать этого, применяют ступенчатый адиабатический реактор с промежуточным охлаждением реагирующей смеси между ступенями схематическое изображение аппарата показано на рис. 111-16. На рис. 111-17 приведен также характер изменения температуры реагирующей смеси в таком реакторе. Наличие промежуточного теплообмена между секциями позволяет увеличить температуру реакции на первых ступенях, что обеспечивает высокую скорость реакции при малых степенях превращения и, тем самым, дает возможность существенно уменьшить общий объем реактора, необхо-ДИМ111Й для достижения заданной конечной степени превращения, по сравпеишо с одноступенчатым реактором. Особенно важно. уто для контактно-каталитических процессов, у которых затрат л на катали-зато]з прямо пропорциональны требуемому времени п]1е6ывания реагентов в аппарате для его заданной производительности. [c.123]

Пример 111-11. Для обратимой экзотермической реакции (III, 194), проводимой в ступенчатом адиабатическом реакторе идеального вытеснения, имеющем N ступеней, найти минимальное время пребывания х реагентов в аппарате и распределение его по ступеням, обеспечивающее заданную степень превращения исходпого реагента А. [c.125]

Рис. 111-22. Температурные профили ступенчатого адиабатического реактора для обратимой экзотермической реакции, по-строеии1,1е в координатах степепь превращения — температура .

Иногда применяют и другой вариант стуие1Н1атого адиабатического реактора с охлаждением реагирующей смеси между стуисиямп путем распределения между ними части исходного холодного потока сырья. Прн этом между ступенями уменьшается ие только температура реагирующей смеси, но и степень превращения вследствие разбавления последней смесью исходных веществ Графическое изображение получаемого рел<нма ступенчатого реактора в координатах степень иревращення — температура показатю на рис. Н1-23. [c.128]

Очень большое влияние на ход химического превращения оказывают условия теплообмена. Если температура практически одинакова во всем реакционном пространстве и равна температуре потока питания, то реактор называется изотермическим. Его проти положностью будет адиабатический реактор с практически полным отсутствием теплообмена между реакционным пространст- вом и окружающей средой. Температура реагирующей смеси в этом случае зависит непосредственно от теплового эффекта реакции. Умеренный теплообмен между реакционным пространством и окружающей его средой характерен для неизотермических реакторов. [c.290]

Аналогично производится расчет и для других температур. В последнем столбце табл. 22 приведены значения степеней превращения, рассчитанные для всегс диапазона температур. Отметим, что вследствие быстрого понижения температуры и, следовательно, скорости реакции крекинг этана в адиабатических условиях практически не осуществляется. [c.95]

В своих расчетах Ван Хеерден исходил из некоторых упрощений. Было принято, что температура катализатора равна температуре окружающего газа. В каждом поперечном сечении реактора температура считалась постоянной. Коэффициент теплообмена между слоем катализатора и газом, протекающим по трубам теплообменника, принимался постоянным по всей длине реактора. Высота единицы теплопереноса Нт = С1ка С — энтальпия газа, поступающего в реактор в единицу времени, отнесенная к одному градусу разности температур а — полная поверхность теплообмена на 1 м длины реактора, а к — коэффициент теплообмена). Было принято, что теплоемкость газа не зависит от температуры и степени превращения. Увеличение температуры ДГ, отвечающее адиабатическому образованию 1 % аммиака, считалось постоянным и равным 15°С. Скорость реакции определялась по формуле Темкина 206-207- [c.300]