Скорость теплопередачи

Рис. 111-4. Зависимость скорости теплопередачи от времени для трех способов теплообмена.

Химические реакции почти всегда сопровождаются выделением (поглощением) тепла, и температура изменяется по мере протекания процесса. В экспериментальных исследованиях необходимо по возможности поддерживать изотермические условия, чтобы опыты не усложнялись вследствие изменения скорости реакции с изменением температуры. Влияние температуры можно определить путем постановки опытов, проводимых при нескольких различных постоянных температурах. В лаборатории удается поддерживать почти изотермические условия благодаря большой наружной поверхности, приходящейся на единицу объема аппарата в небольших установках, и в результате того, что теплопередача в этих установках всегда может быть обеспечена и не лимитируется экономическими соображениями. С другой стороны, в крупных промышленных агрегатах практически осуществимая скорость теплопередачи строго ограничена. Таким образом, при проведении промышленных процессов большое значение приобретают как проблемы, так и вопросы кинетики теплопередачи. Иногда проблемы теплопередачи настолько важны, что агрегат можно рассматривать скорее как теплообменник, чем как реактор. Процесс ведут адиабатически в тех случаях, когда температура изменяется лишь в пределах рабочего режима, т. е. не понижается настолько, что скорость реакции становится слишком низкой, и не повышается так, что процесс нельзя регулировать. [c.89]

Одна из первых теорий распространения пламени была предложена Мал-ларом и Ле-Шателье еще в 1883 г. Она основана ва следующих представлениях. В предпламенной зоне не протекают какие-либо химические процессы, идет только нагревание прилегающих к пламени слоев свежей смеси вследствие передачи тепла теплопроводностью из зоны реакций (из светящейся зоны). Данные представления предполагают, что скорость распространения пламени определяется чисто физическими закономерностями — скоростью передачи тепла свежей смеси или температуропроводностью смеси. Теории распространения пламени, в основе которых лежит представление об определяющей влиянии скорости теплопередачи, получили название тепловых. После Малла-ра и Ле-Шателье предлагалось большое число различных вариантов тепловой теории, однако основные допущения и модель рассматриваемого процесса в этих теориях не претерпели существенных изменений. [c.120]

Если скорость теплопередачи между фазами считается конечной, необходимо учитывать как межфазную теплопередачу, так и перенос энтальпии между фазами, связанный с переносом веш,ества, [c.209]

Теплообмен в реакторе можно осуществить при постоянной скорости теплопередачи. Такой способ теплообмена применяется, например, в трубчатых реакторах, обогреваемых пламенем и горячими топочными газами (рис. И1-2,а). В этом случае коэффициент теплопередачи изменяется мало, а разность температур настолько велика, что изменение температуры реагентов лишь незначительно влияет на АТ. [c.96]

Постоянная скорость теплопередачи. Запишем уравнение (П1,12) в следующем виде [c.100]

Теплообмен потока с окружающей средой. Интенсивность источника тепла при этом равна скорости теплопередачи Зг- [c.61]

Скорость теплопередачи Qf, в свою очередь, часто характеризуется уравнением [c.61]

Автоматическое регулирование скорости теплопередачи путем регулирования расхода теплоносителя или изменения температуры конденсации его паров (рис. 111-2,в). [c.97]

При любых способах проведения реакции основная задача заключается в организации регулирования температуры и в правильном расчете скорости теплопередачи, зависящей от величины поверхности теплообмена и свойств теплоносителя. Разберем несколько случаев на примере общей реакции [c.98]

Очевидно, что при первом способе теплообмена наиболее простой путь—интегрирование уравнения (111,14). Однако остается неизвестным, какова должна быть скорость теплопередачи, чтобы обеспечить оптимальные условия протекания реакции это можно установить только путем подбора. [c.100]

Если скорость теплопередачи постоянна, уравнение (111,15) может быть проинтегрировано почленно [c.100]

Аналогичные вычисления проделаны для других значений скорости теплопередачи Я. Результаты этих расчетов приведены на рис. 111-5 (конечные точки кривых соответствуют времени, необходимому для достижения степени превращения 90% конец кривой 4 соответствует степени превращения 70%). [c.103]

Постоянный коэффициент теплопередачи. При подстановке выражения для скорости теплопередачи [c.104]

Теплопередача к изотермическим системам. В любой момент времени скорость отвода тепла равна скорости выделения теплоты реакции, если скорость теплопередачи такова, что возможно поддержание изотермических условий в системе. Други- [c.107]

МИ словами, скорость теплопередачи для реакции [c.108]

Решение. Скорость выделения тепла в ходе реакции равна скорости нагревания воды, а также скорости теплопередачи. Таким образом [c.109]

Суммарный процесс может быть представлен следующими уравнениями скорости теплопередачи общий случай [c.269]

В присутствии твердых частиц в газе скорость теплопередачи заметно увеличивается. Для газа, пропускаемого через неподвижный слой, скорость теплопередачи может быть в 5—10 раз больше, чем для того же газа при отсутствии частиц во взвешенном слое скорость увеличивается в 20—30 раз. [c.270]

Когда наступает псевдоожижение, происходит резкое увеличение скорости теплопередачи, настолько сильное, что это явление было предложено использовать для определения начала псевдоожижения. [c.270]

Вследствие большой поверхности частиц и высокой скорости теплопередачи можно принять, что температура в каждом отделении постоянна и одинакова для твердой и газообразной фаз. Скорость реакции изучалась в условиях, когда обратной реакцией можно пренебречь , причем было найдено, что реакция имеет первый порядок [c.301]

Многие физические законы формулируются через понятие о скорости соответствующих процессов. Примерами могут служить скорость теплопередачи (закон Фурье), скорость диффузии (закон Фика), скорость потока жидкости или газа, скорость химической реакции. При помощи понятия о производной некоторые из указанных законов выражаются в весьма простой математической форме. На практике приходится сталкиваться с двумя аспектами этого кру а вопросов [c.384]

Вопросы, рассматриваемые в этой главе, излагаются более подробно и на более высоком уровне в книге Петерсена Анализ химических реакций (см. библиографию, стр. 147). Здесь мы сможем только обсудить простейшие случаи и указать их связь с обш,ей проблемой анализа химических реакторов. В предыдущих главах для описания процесса мы нсио.тхьзовали функцию г (I, Т), которая определяет скорость-реакции в единице объема реактора. Применение этой функции, безусловно, оправдано в случае гомогенного процесса. Однако было бы желательно сохранить тот же способ описания и при расчете гетерогенных процессов, таких, как каталитические газофазные реакции в неподвижном слое таблетированного катализатора. В разделе VI. обсуждаются связанные с этим вопросом трудности и ограничения. Многих затруднений можно избежать, введя понятие об определяющей стадии (раздел VI.2). В последующих разделах будут исследованы некоторые характеристики процессов адсорбции (раздел VI. 2), внешней массопередачн (раздел VI.3) и внутренней диффузии (раздел VI.4). Затем мы постараемся обобщить эти явления (раздел VI.5) и вкратце остановимся на некоторых эффектах, связанных с конечной скоростью теплопередачи (раздел VI.6). Структура главы показана на рис. VI. . [c.119]

Прежде всего трубчатые реакторы можно разделить на аппараты с пустыми трубами и аппараты с неподвижным слоем твердых частиц. Если реакция сопровождается тепловым эффектом, то ее ход будет зависеть от скорости теплопередачи через стенку трубы. Если внешняя стенка трубы теплоизолирована, то мы имеем дело с адиабатическим трубчатым реактором, рассмотренным в предыдущей главе. Если тепло реакции отводится или подводится через стенку, то сразу возникает проблема теплопередачи от реагп- [c.254]

Теперь поставим вопрос, как оценить величину Л. Прежде всего Q представляет собой скорость теплообмена, отнесенную к единице объема слоя, и потому /г имеет вид Ыр, где р — площадь поперечного сечения реактора, деленная на периметр охлаждающей поверхности (иногда эту величину называют гидравлическим радиусом), и к — коэффициент теплопередачи, отнесенный к единице охлаждающей поверхности. В рассматриваемой системе, очевидно, существуют три последовательных сопротивления теплопередаче от реагирующей смеси или зернистого слоя к стенке реактора, через стенку реактора и от стенкп к теплоносителю. Последнее сопротивление зависит от характеристик потока теплоносителя и может быть оценено стандартными методами, применяемыми при расчете теплообменников. Скорость теплопередачи через стенку определяется решением задачи теплопроводности. Для гомогенного реактора скорость теплопередачи от реагирующей смеси к стенке также оценивается стандартными методами, но для зернистого слоя вопрос более сложен. Эксперименты [c.272]

Очевидно, желательно вести процесс при такой температуре чтобы иметь только одно пересечение в точке типа Е. Если скорость теплопередачи соответствует кривой N2, то точка ) неудовлетворительна лпшь в том отношении, что при сильном возмущении реактор может перейти в другой стационарный режим, соответствующий точке В. [c.284]

В ЭТОМ случае скорость теплопередачи будет определяться изме-нениель температуры реагентов. [c.97]

По сообщению фирмы во время испытания печи скорость теплопередачи при различных вариантах работы составляла от 22 ООО до 40 ООО ккал1час на 1 м . Общий термический к. п. д. печи в среднем был равен 62% при потерях тепла с дымовыми газамп около 30% от общего его расхода. [c.46]

Предположим, что газ с температурой Тд взаи.модействует с твер-ды.м веществол , имеющим примерно одинаковую температуру Т. Если считать, что температура газа остается приблизительно иостоян-ной, т. е. заметно не меняется за время омывания частицы или достаточно тонкого слоя, то скорость теплопередачи от твердого вещества к газу может быть принята приблизительно равной Ь(Т — Tg), где коэффициент Ь есть произведение коэффициента теплопередачи на поверхность ко.чтакта фаз. [c.172]

Следует подчеркнуть, что в обш ем случае формулы, полученные для расчета скорости массопередачи, пригодны и для расчета скорости теплопередачи. Естественно, что в этом случае коэффициент молекулярной диффузии должен быть заменен коэффициентом молекулярной температуропроводности. Однако величина последнего намного выше величины коэффициента молекулярной диффузии. Это изменяет соотношение между величиной диффузионных и конвективных потоков и, как следствие, меняет границы применимости физических моделей переноса. Так, чисто диффузионный механизм теплопередачи имеет место в каплях диаметром до 0,1 см. Формула для расчета скорости теплопередачи, аналогичная формуле Ньюмена для массопередачи, была получена Гробером [116]. Формула Кронига [c.221]

Пример VI- . Рассмотрим разработку оптимальной организации вычислительных процедур при решении задачи оптимизации трехступенчатой подсистемы охлаждения некоторой ХТС (рис. У1-2). Каждая ступень включает теплообменник, в который входит поток горячего теплоносителя внутри теплообменника кипит хладоагент, удельная теплоемкость которого ср = 1 ккал/(кг- С). Температура кипения хладоагента известна для каждой стуненп, и, следовательно, скорость теплопередачи определяется только поверхностью теплообмена п входной температурой горячей жидкости при заданном расходе потока. Нужно найти оптимальные поверхности трех теплообменников для охлаждения Р = = 4535,9 кг/ч горячей жидкости от +10 до —56,7 С в условиях, представленных в табл. VI- . [c.302]

Основы процессов химической технологии (1967) -- [ c.278 , c.354 ]

Промышленный синтез ароматических нитросоединений и аминов (1954) -- [ c.303 , c.304 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.93 , c.94 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.93 , c.94 ]

Промышленный синтез ароматических нитросоединений и аминов (1964) -- [ c.303 , c.304 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов (1964) -- [ c.96 ]

Химическая кинетика м расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.93 , c.94 ]

Химия и технология полиформальдегида (1968) -- [ c.194 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология