Стационарное состояние достижение

Термодинамические критерии достижения и устойчивости стационарных состояний [c.338]

К. Индукционный период. Для многих сложных реакций характерно наличие индукционного периода, т. е. промежутка времени в начале реакции, в течение которого скорость реакции гораздо меньше, чем в остальное время. Иногда такой индукционный период может быть следствием медленного достижения надлежащей температуры (т. е. недостаточного предварительного нагрева) или стационарного состояния, но чаще всего он является признаком сложной реакции. Такой период может быть вызван также ингибированием, происходящим из-за наличия небольших количеств примесей. Так, реакция Нг + I2 может иметь аномально большой период индукции благодаря присутствию небольших количеств таких примесей, как NH3 [80], органических соединений [80], СЮг, О3 или О2 [81], которые обрывают цепи и расходуются медленно. [c.102]

После достижения стационарного состояния общий поток молекул по направлению к горячей пластинке с температурой должен быть равен общему потоку молекул к холодной пластинке. Используя формулу для числа соударений с единицей поверхности [см. уравнение ( 11.6.6)], имеем [c.165]

Необходимо отметить, что использованная при расчете приближенная температурная зависимость (9.75) справедлива лишь в тех случаях, когда состав реакционной смеси в реакторе изменяется незначительно. Такая ситуация возможна при малых длинах реакторов, при высоких скоростях потоков или же при наличии очень медленных реакций, т. е. для малых значений параметра N. При составлении теплового баланса предполагалось, что реакционная система находится в стационарном состоянии. Достижение такого [c.261]

В соответствии с этим методом при достижении стационарного состояния скорости образования и расходования промежуточных продуктов реакции равны между собой, то есть в системе устанав — ливается стационарная концентрация промежуточных веществ. [c.101]

Различают два вида пуска начальный (первичный) и так называемый повторный . Начальный пуск отличается от повторного не только тем, что на практике за это время выявляется большинство неисправностей и недостаток опыта обслуживающего персонала, но еще и тем, что для очень многих элементов процесса во время первичного пуска совершенствуются производственные условия. Характерным примером такого совершенствования может служить досушивание обмуровочных керамических материалов в печах, котлах, подогревателях, а также обработка катализатора и т. д. При повторных пусках уже накоплен производственный опыт и известны параметры, необходимые для достижения стационарного состояния, благодаря чему такие пуски требуют меньше времени, чем начальные. Во время первичного пуска может произойти так много случайных (в статистическом смысле) событий, что расчетом учесть их невозможно. Мы будем рассматривать только повторный пуск. [c.303]

Допустим, что скорость образования промежуточного соединения в обратимой реакции (VI 1-98) значительно меньше скорости распада этого соединения в реакции (УП1-99), тогда предположение о достижении состояния равновесия в реакции (У1П-98) образования соединения АХ неприемлемо.-В этом случае для описания хода каталитической реакции используется принцип квази-стационарного состояния. Поскольку концентрация промежуточного соединения невелика по сравнению с концентрациями исходного вещества и продукта реакции, можно предположить, согласно указанному принципу, что скорость изменения концентрации этого соединения равна нулю. Тогда [c.228]

Стационарное состояние в цепной реакции не достигается мгновенно. Для этого требуется определенное время, которое может быть рассчитано из кинетического механизма, если известны индивидуальные константы скорости для реакций обрыва и инициирования. Бенсон [19] рассчитал для гомогенной цепной системы, отвечающей случаю 1, время 4, необходимое для достижения некоторой доли а стационарной концентрации X, и долю реакции Ра, протекающей за это время. Для термического инициирования ta дается выражением [c.295]

Для большинства жидкостей произведение q лежит между 0,3 и 1,0 кал см град тогда какА изменяется от 0,5 до 1,5-10 кал см-сек-град. При среднем значении Q = 0,6 кал см -град и К = 1,0-10" стационарное состояние для жидкофазных систем достигается за время t = = 60 rl сек = Гр мин, когда гд выражено в сантиметрах. Таким образом, для сосуда объемом 500 см (г 5 см) среднее время достижения стационарного состояния составляет около 25 мин. Таким образом, в жидкофазных реакциях конвекция будет играть более важную роль, чем теплопроводность. [c.374]

При достижении стационарного состояния [c.47]

В этих уравнениях последние слагаемые представляют скорости накопления реагентов в аппарате они обращаются в нуль при достижении стационарного состояния. [c.85]

Если реакции превращения фаз катализатора не являются промежуточными стадиями каталитической реакции, то их скорость может быть значительно меньше скорости основного процесса. В этом случае время достижения катализатором стационарного состояния [c.51]

Примером затухания реакции из-за наличия геплопроводно-сти в обратном направлении могут служить некоторые типы каталитических реакций и пламенное горение. Рассмотрим окисление аммиака или метанола, которое осуществляют пропусканием паро-воздушной с.меси через слои платиновой или серебряной сетки соответственно. В обоих процессах теплопроводность катализатора обусловливает обратную передачу тепла, и в них обоих существует два стационарных со стояния — желательное, при почти полном иревращении, когда катализатор нагрет до красного каления, и нежелательное, когда конверсия близка к нулю, а. катализатор холодный. Для достижения верхнего стационарного состояния катализатор должен быть предварительно подогрет (например, с помощью горелки). Это состояние поддерживается до тех пор, пока катализатор остается активным (обычно к этому и стремятся). Подобные случаи подробно рассмотрены [c.164]

Уравнения нестационарных режимов работы или динамическая модель процессов ректификации позволяет теоретически исследовать на стадии проектирования динамику объекта и определить такие важнейшие характеристики, как, например, время достижения стационарного состояния при пуске колонны непрерывного действия, а также изучить влияние различного рода возмущающих факторов на стационарный режим работы и выявить местоположение контрольных тарелок для построения системы регулирования проектируемой колонны. [c.76]

М (на катоде), М+ ге (на аноде) и изменению концентрации ионов в приэлектродных слоях электролита. Это изменение связано с отставанием скорости транспорта потенциалопределяющих веществ от скорости электродного процесса, которое наблюдается до установления стационарного состояния. При подаче тока на катоде идет разряд катионов с постоянной скоростью обусловленной заданной плотностью тока, и их концентрация около электрода уменьшается. Транспорт катионов к катоду осуществляется миграцией, скорость которой в данном электрическом поле постоянна, и диффузией, скорость которой с течением времени изменяется. Вначале она будет малой, так как разность между концентрацией ионов у электрода и в массе электролита очень мала. При этом Од С течением времени концентрация катионов у электрода уменьшается (за счет электродного процесса), а скорость диффузии возрастает. При достижении стационарного состояния скорость транспорта ионов к электроду и скорость их разряда становятся одинаковыми, однако концентрация их у катода будет меньше, чем в массе электролита. Аналогичным путем можно показать, что при пропускании тока через систему (I) концентрация катионов у анода повышается по сравнению с их концентрацией в массе раствора. Таким образом, под током система (I) переходит в новое состояние, в котором с > с > с [c.500]

Переход к более высоким значениям плотности тока при достижении стационарного состояния в системе будет сопровождаться понижением с (рис. 175) и ростом Сд. Поскольку при протекании тока [c.500]

Характер пожаров разлитий может изменяться во времени. Вероятно, можно выделить индукционный период, в течение которого скорость горения увеличивается по мере того, как возрастающая интенсивность теплового излучения повышает скорость испарения, и стационарный период, при котором достигается равновесие. При относительно химически чистом пожаре через некоторое время после достижения стационарного состояния происходит затухание пожара, так как топливо истощается. В тех случаях, когда разлитие образуется на наклонной поверхности, например в углублении в земле, его площадь уменьшается и интенсивность теплового излучения падает. [c.145]

Данные о кинетике химических реакций можно получать, изучая процессы,, протекающие в реакторах периодического или непрерывного действия. При применении периодическидействую-щих реакторов исходные реагенты загружают в аппарат через определенные промежутки времени и наблюдают за ходом процесса. При использовании реакторов непрерывного действия реагенты непрерывно поступают с заданной скоростью либо в смеситель в виде сравнительно длинной узкой трубы, либо в несколько последовательно соединенных смесителей за ходом реакции наблюдают после достижения стационарного состояния в нескольких точках по длине аппарата. [c.14]

Динамическая декомпозиция опирается на концепцию так называемого модельного подхода. Если динамические характеристики двух подсистем одной ХТС существенно различны, то переходные процессы в них можно подразделить на быстрые и длительные. Очевидно, что в этом случае достижение нового стационарного состояния всей системой определяется длительным переходным процессом. В связи с этим при рассмотрении нестационарного поведения всей системы можно пренебречь динамикой быстрого процесса. [c.301]

Имеющиеся в системе отдельные аппараты значительно различаются по динамическим свойствам. Например, времена пребывания в элементах ХТС лежат в интервале от 360 до 3,6-10 с, время достижения стационарного состояния находится в пределах от 720 до 3,6-10 с. [c.304]

Явление ложного старта , которое состоит в том, что в начальный момент после изменения какого-либо параметра системы концентрация продукта изменяется в направлении, противоположном направлению достижения нового стационарного состояния. Так, если исходная стационарная концентрация вещества А равна Со, а новая стационарная концентрация С1, то при (с1 — Со) > О в случае ложного старта <0 (на [c.385]

В общем случае диффузионный поток является функцией координат и времени, так как йс/йх зависит от х и 1. Если привести в контакт два раствора с различной концентрацией, то в системе начнется диффузия, под действием которой концентрация в различных частях системы будет выравниваться. При этом градиент концентрации будет убывать во времени и при достижении равновесия станет равным нулю. Только в некоторых особых случаях, например когда искусственно поддерживается разность концентраций в определенных местах системы, градиент концентрации, а следовательно, и диффузионный поток не меняются во времени — в системе устанавливается стационарное состояние. В противном случае поток г является функцией х и t, т. е. ( = г х, ). [c.39]

Очевидно, что в области линейной термодинамики, т.е. там, где справедливы линейные соотношения взаимности Онзагера, условие достижения стационарного состояния по некоторой внутренней переменной / (например, концентрации вещества-интермедиата), т.е. равенство нулю потока, соответствующего этой переменной, [c.340]

ИХ псфснос вместе с ионами серебра и нитрата в первом приближении можно не учитывать. При достижении стационарного состояния [c.309]

Термодиффузионный эффект настолько мал, что для достижения эффективных результатов при разделении необходимо использовать принцип мультипликации . Для этой цели Клузиус и Дикел [8] разработали устройство, принцип действия которого основан на сочетании термодиффузии и принципа противоточного конвекционного потока. Ш 1дкая смесь помещается в очень узкую щель (около 0,3 мм) между двумя вертикальными стенками, обычно цилиндрической формы, которые поддерживаются при различных температурах. Разность плотностей жидкости ва горячей и на холодной стенках вызывает движение смеси вверх на горячей и вниз на холодной стенке. Как и в других процессах фракционировки, основанных на принципе противотока, например дистилляция, одновременность установления равновесия (или стационарного состояния) перпендикулярно к направлению массопередачи и противотоку массопередачи повышает эффективность разделения. Процесс разделения начинается на обоих концах колонки и перемещается к ео середине. [c.392]

Проблемы интенси( )икации химических процессов привлекают в последнее время всеобщее внимание. Один из методов интенсификации промышленных процессов заключается в целенаправленной организации химических процессов, которая обеспечивает заданную производительность с высокой селективностью. Под целенаправленной организацией мы понимаем такие воздействия на процесс, на всех уровнях иерархии ( химическая реакция, зерно катализатора, межфазный тепло- и массоперенос, гидродинамика потока ), которые приводят к достижению наиболее эффективных режимов работы реакторного оборудования. Анализируются условия возникновения множественности стационарных состояний в фазовом пространстве и возможности смещения стационарных точек по фазовому пространству варьированием условий проведения каталитического процесса в адиабатическом реакторе. Проводится анализ химически реагирующей среды в зерне катализатора и реакторе с целью вывода уравнений, которые существенно упрощают как вычисление температурных и концентрационных профилей, так и процедуру установления областей множественности стационарных состояний. [c.108]

Хотя природа поверхности оказывает несомненное влияние на продолжительность периода Tj и, вероятно, периода г. , она не имеет, согласно данным Дэя и Пиза [9], большого влияния на границы давление—температура областей холоднопламенного и высокотемпературного воспламенений. Эти исследователи, изучая систему пронан—кислород, получили картину, подобную изображенной на рис. 2 в пирексовых сосудах, обработанных азотной или фтористоводородной кислотами или покрытых КС1. В последнем случае наблюдалось значительное удлинение индукционного периода, особенно при низких температурах. Анализ продуктов, полученных в серии опытов с применением аналогичной обработки, показал наличие перекисей во всех сосудах, кроме покрытых КС1. На основании этих фактов Дэй и Пиз высказали сомнение относительно роли перекисей в механизме образования холодного пламени, и одновременно, подняли вопрос о влиянии ацетальдегида в связи с тем, что, согласно более раннему исследованию Пиза [34], покрытие стенок сосуда слоем K I обусловливает значительно более низкую концентрацию ацетальдегида, чем в сосудах без такого покрытия. По нашему мнению, так как реакция не обнаруживает тенденции к достижению стационарного состояния, обрыв цепей на поверхности сосуда мон ет лишь замедлить скорость реакции, но не способен полностью предотвратить достижение критических концентраций альдегидов и перекисей, вызывающих образование холодйого пламени. Эти критические концентрации зависят главным образом от давления и температуры и достигаются спустя более или менее длительное время в зависимости от природы поверхности. То обстоятельство, что в непрерывной системе не обнаружены перекиси в покрытой КС1 трубке, не свидетельствует против их кратковременного существования аналогичным образом при гетерогенном каталитическом окислении ацетальдегида на покрытой КС1 поверхности не требуется достин ения критической концентрации для течения самоускоряющейся реакции. [c.259]

Уике (28] исследовал еще одно очень интересное и важное явление — обратный проскок,— предшествующее достижению стационарного состояния в реакторе с неподвижным зернистым слоем катализатора при осуществлении экзотермической газовой реакции. [c.175]

Пространственно-временные диссипативные структуры типа бегущей волны возникают в связи с образованием предельного цикла, когда концентрации компонентов системы не только колеблются во времени, но и одновременно изменяют свои координаты в пространстве. Такая система допускает волнообразное движение, при котором локальные колебания не организуются для образования стоячей волны, а принимают участие в общем продвижении волновых фронтов. Диссипативная структура в этом случае реализуется по типу бегущей волны во времени и пространстве. Система может обладать несколькими стационарными состояниями, которые соответствуют одному и тому же значению параметра. Типичный пример такой ситуации показан на рис. 7.1, на котором кривая зависимости / (X, а) =0 стационарных значений концентраций X (а) от параметра а имеет три стационарных точки при одном фиксированном значении параметра ц. Если, например, а = о, то а, с — устойчивы, а Ь — неустойчивое состояние. Тогда части кривой АВ и ОС представляют собой ветви устойчивых, а ВС — ветвь неустойчивых стационарных состояний. При достижении бифуркационных значений параметра (а, а") происходят скачкообразнью переходы С А и ВО в экстремальных точках В 11 С кривой f (X, а) = О так что неустойчивые состояния на участке ВС практически никогда не реализуются в действительности. Таким образом, реализуется замкнутый гис-терезисный цикл АВОСА, в котором в результате изменения параметра система проходит ряд стационарных состояний, отличающихся друг от друга при одних и тех же значениях а в зависимости от направления движения. Системы, обладающие способностью функционировать в одном из двух устойчивых стационарных состояний, принято называть триггерными. Последние работают по принципу все или ничего , переключаясь из одного устойчивого режима в другой в результате изменения управляющего параметра а. [c.282]

Полупсевдоожиженные системы обладают очень большой инерционностью. Для достижения стационарного состояния после изменения скорости ожижающего агента необходим обычно длительный промежуток времени при увеличении Й такое стационарное состояние легко нарушается. [c.234]

Это уравнение получено при достижении стационарного состояния катализатора после каждого изменения состава реакционной смеси. Если же исследовать зависимость скорости реакции от состава реакционной смеси при постоянном составе катализатора, т. е. при ф = onst, то = / Hgt где к — истинная константа скорости реакции. В этом случае скорость реакции должна измеряться при быстрых изменениях состава реакционной смеси с тем, чтобы изменения реакционной смеси не успевали повлиять на свойства катализатора. Приведенное уравнение отвечает истинной кинетике, обусловленной механизмом реакции, а именно взаимодействием бутилена с кислородом поверхности катализатора. Учитывая (1.2), из уравнений, определяющих W, приходим к выражению [c.14]

Такой механизм совпадает с экспериментальными данными и не требует допущения о последовательности внутримолекулярных 1,2-сдвигов этильной группы (С2Н5). Разложение полиэтилбензолов до достижения равновесия представляет собой последовательную реакцию. Катализатор, по-видимому, связывается наиболее основным центром, а когда достигнет стационарного состояния, он переходит к следующему самому основному центру. Параллельно протекает внутримолекулярная изомеризация 1,2,4-триэтилбен-зола в 1,3,5-триэтилбензол. [c.273]

В присутствии значительных концентраций тушителей наблюдается статическое тушение, приводящее к уменьшению квантового выхода фосфоресценции без изменения времени затухания (аналогично статическому тушению флуоресценции). Некоторые соединения, в особенности содержащие тяжелые атомы, способствующие ин-теркомбинационной конверсии, образуют комплексы с фосфоресцирующим соединением, приводя к изменению времени затухания фосфоресценции и иногда даже к увеличению квантового выхода фосфоресценции вследствие увеличения константы скорости испускания фосфоресценции в таких комплексах. При этом затухание фосфоресценции происходит неэкспоненциально. В простейшем случае кинетика затухания представляет собой сумму двух экспонент, одна из которых соответствует свободным молекулам М, а другая— комплексу (М-р). Соотношение вкладов этих двух экспонент зависит ие только от концентрации комплексообразователя, по также от продолл<ительности возбуждающего импульса, поскольку время достижения стационарного состояния при заданной интенсивности возбуждающего света для частиц с разным време- [c.99]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология