Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Материальный баланс неподвижного слоя

    Для расчета массообменных аппаратов с неподвижным слоем сорбента необходимо определять профили концентраций (зависимости с от 2 и X от г при данном т) и выходные кривые (зависимости с от т при данном г). В общем случае их определение требует численного решения системы, состоящей из уравнения материального баланса (111.79), уравнения изотермы адсорбции и уравнений, описывающих скорость массопереноса. [c.67]


    Рассмотрим процесс адсорбции в неподвижном слое сорбента. Из-за накопления сорбата на поверхности сорбента свойства последнего постоянно меняются и процесс в целом нестационарен. Поскольку концентрация сорбата меняется по длине слоя сорбента, уравнения баланса можно записать только для элементарного объема за элементарное время для неподвижной и подвижной фаз. В общем случае получим четыре уравнения в частных производных материального баланса по сорбату и теплового баланса для каждой из фаз. [c.88]

    Следует отметить, что в промышленных контактных аппаратах перепад давления в неподвижном слое обычно несколько меньше, чем в движущемся, как будет показано в примере 111-2. Оценив перепад давления по приведенным выше (или иным) соотношениям, используют в уравнениях материальных и тепловых балансов среднее давление. [c.90]

    Вторым уровнем для реактора с неподвижным слоем является модель процесса на одном пористом зерне катализатора. Составные части указанной модели представляют собой стадии переноса вещества и тепла внутри зерен катализатора и химического превращения на активной поверхности. Связи между стадиями описываются уравнениями материального и теплового балансов. Третьим уровнем служит модель в элементе неподвижного слоя с учетом процессов [c.464]

    Для регенераторов с неподвижным слоем катализатора основная задача-обобщение и систематизация существующих подходов для разработки математической модели и на их базе-определение условий, при которых становится корректным то или иное упрощение полной модели. Для регенераторов со сплошным движущимся слоем необходима Дальнейшая апробация двухфазной диффузионной модели при расчетах режимов работы аппаратов различной конструкции одно-, двух- и трехзонных. Для регенераторов с псевдоожиженным слоем приемлемые варианты модели практически необходимо разработать заново. Надежным фундаментом для такой разработки является кинетическая модель процесса и модель выжига на уровне зерна. Однако в любом случае разработка должна быть ориентирована на двухфазные модели, т. е. на раздельный учет теплового и материального балансов для твердой фазы (катализатора) и газового потока. По-видимому, иные подходы вряд ли будут успешными для такого существенно нестационарного процесса, как окислительная регенерация катализаторов. [c.97]


    Определение основных размеров реактора — площади сечения 5, внутреннего диаметра О, высоты неподвижного слоя На — по данным материального баланса (1 г), по найденным значениям рабочих скоростей газа г г, объема катализатора Укат, оптимальных температур Гопт. [c.117]

    Математические описания многих аппаратов достаточно сложны. Например, химические реакторы с неподвижным слоем катализатора, адсорберы и некоторые другие являются объектами с распределенными параметрами. Материальные и тепловые балансы этих [c.180]

    Если адсорбент движется через аппарат, адсорбция происходит непрерывно и материальный баланс процесса выражается уравнением (16-14), общим для всех процессов массопередачи. Адсорбция в слое неподвижного адсорбента является периодическим процессом, при котором концентрация поглощаемого вещества в адсорбенте меняется во времени и в пространстве. [c.715]

    Согласно сделанным допущениям составим уравнение материального баланса для некоторого слоя в хроматографической колонке (рис. 21). Пусть 5 — объемная скорость проявляющего растворителя или газа-носителя при поперечном сечении колонки 5, занятого подвижной фазой а — скорость потока на единицу поперечного сечения колонки, занятого подвижной фазой Са — концентрация введенного компонента в колонку в неподвижной фазе с — концентрация компонента в подвижной фазе К = сд/с — коэффициент распределения (при линейной зависимости Сд от с) Уа — [c.37]

    Общая модель процесса в неподвижном слое с переменной активностью катализатора описывается нестационарными уравнениями материального и теплового балансов с изменяющимися во времени параметрами скорости реакции. [c.150]

    Уравнение (2.98) замыкается соотношением материального баланса для элементарного участка неподвижного слоя  [c.118]

    В динамической системе (поток реагирующих газов через неподвижный слой катализатора) и оиределяется потерями тепла, уносимого отходящими газами и продуктами реакции, и теплоотводом через окружающие стенки. Для стационарного режима на длинном слое катализатора уравнения материального и теплового баланса следующие  [c.213]

    Равенство (15.6) называют дифференциальным уравнением материального баланса периодического процесса адсорбции в слое неподвижного адсорбента. [c.371]

    Неподвижный слой монодисперсного материала. В процессе периодического экстрагирования из неподвижного слоя сферических частиц связь между изменением концентрации вещества в растворителе f вдоль продольной координаты л и потоком целевого компонента от поверхности частиц определяется уравнением материального баланса [c.121]

    Соотношение (2.99) дополняется уравнением материального баланса для элементарной высоты неподвижного слоя  [c.132]

    Динамика адсорбции в неподвижном слое. Описание процесса адсорбции в неподвижном слое базируется на уравнениях баланса массы целевого компонента и теплоты для бесконечно малого элемента слоя, выделяемого на текущем расстоянии X от места входа потока газа-носителя. Дифференциальное уравнение материального баланса обычно записывается в следующей форме  [c.215]

    Предположение об отсутствии суммарного диффузионного сопротивления процессу переноса компонента к наружной поверхности и далее в глубь частиц позволяет рассчитывать процесс адсорбции в неподвижном слое на основе одного только уравнения материального баланса, согласно которому количество компонента, поступившее в слой с потоком газа за время т, равно количеству целевого компонента, полностью насыщающему нижнюю часть слоя до высоты /г  [c.522]

    Описание процесса адсорбции в неподвижном слое базируется на уравнениях балансов массы целевого компонента и теплоты для бесконечно малого элемента к (высоты) слоя, мысленно выделяемого на произвольном расстоянии к от входа в слой потока-носителя. Дифференциальное уравнение материального баланса записывается в виде [c.525]

    Для реакторов с неподвижным слоем адсорбента материальный баланс может быть записан в виде [c.120]

    В предложенном математическом описании использован послойный метод последовательного численного решения равновесных кинетических соотношений ионного обмена многокомпонентных смесей в каждом слое. Для этого ионообменный аппарат с неподвижным слоем ионита условно разбит на р слоев, через которые пропускают порциями раствор разделяемой смеси. Расчет равновесных отношений, устанавливающихся в х-м слое после прохождения через него -й порции раствора, основан на решении следующей системы уравнений, состоящей из уравнения материального баланса — [c.99]


    S, внутреннего диаметра D, высоты неподвижного слоя Но по данным материального баланса (1 г), по найденным значениям рабочих [c.155]

    Для расчета на ЭВМ трубчатого каталитического реактора с неподвижным слоем катализатора в число входных данных входят кинетика реакции, условия ведения процесса, состав исходных продуктов и т. д. В результате расчета на ЭВМ могут быть определены продольные профили скоростей реакции, скоростей потока, составы потоков, продольные профили температур, материальный и тепловой балансы. Если процесс катали- [c.188]

    Для элемента слоя неподвижной фазы, имеющего коэффициент распределения К, может быть записано уравнение материального баланса диффундирующего вещества [c.32]

    По условию материального баланса данного компонента в слое толщиной dx скорость его накопления в этом слое из потока газа (т. е. разность скоростей поступления в слой и ухода из него с потоком газа) и скорость распределения между газом и неподвижной фазой должны быть равны. Поэтому [c.519]

    Выведем дифференциальное уравнение, описывающее процесс синтеза аммиака в неподвижном слое катализатора. Для этого возьмем слой с толщиной di и рассмотрим его материальный баланс. [c.39]

    При относительно невысоких скоростях фильтрования сточное воды через неподвижный слой ионита (до 10 м/ч) расчет фильтра производится на основании материального баланса, так как кинетика обмена на процесс практически не влияет, а динамическая емкость ионита используется полностью [89, с. 141]. [c.168]

    Задачи динамики сорбции в неподвижном слое ионита при диффузионной кинетике могут быть сформулированы ] в виде системы, включающей уравнение материального баланса (16) в слое ионита (без учета продольного перемешивания) и кинетическое уравнение (17) (для неизбирательного обмена — линейная изотерма)  [c.104]

    При данных условиях математическое описание процесса неизотермической адсорбции в неподвижном слое адсорбента содержит лишь основные уравнения, отражающие материальный и тепловой балансы процесса (в безразмерном виде) [c.211]

    Для расчета массообменных аппаратов с неподвижным слоем сорбента необходимо определять профили концентраций (зависимости с от г и А от г при данном т) и выходные кривые (зависимости с от т при данном г). В общем случае их определение требует численного решения системы, состоящей из уравнения материального баланса (3.110), уравнения изотермы адсорбции и уравнений, описывающих скорость массопереноса. Ниже рассмотрен ряд обобщенных решений этой системы уравнений для нескольких частных случаев. [c.149]

    Оптимизация процесса регенерации реального аппарата невозможна без определения условий проведения процесса на единичном зерне для оценки возможных местных перегревов, приводящих к снижению механической прочности и каталитической активности катализатора. Поэтому изучение процесса регенерации целесообразно провести последовательно на единичном зерне, в неподвижном слое, в реальном аппарате. Такой подход не нов процесс на единичном зерне и в неподвижном слое исследовался в СССР Г. М. Панченковым и Н. В. Головановым [1], Д. П. До-бычиным и Ц. М. Клибановой [2]. Особенностью излагаемого ниже подхода является одновременное решение элементарных уравнений материального и теплового баланса с учетом методов, изложенных в главах II, IV и VIII. Такой подход позволяет получить строгое и достаточно точное описание неизотермического процесса, некоторые новые результаты (например, определить температуру разогрева зерна, температуру горячей точки слоя, моделировать различные реакционные системы и т. п.) и, главное, обоснованно подойти к созданий математического описания промышленного регенератора. [c.295]

    Нестационарный режим реактора с неподвижным слоем катализатора, при котором состав и температура изменяются во времени настолько медленно, что справедливы уравнения (11,37)—(11,39), называется квазистатическим Действительно, уравнения (11,37) и (П,38) аналогичны соответствующим уравнениям материального и теплового балансов (Н,12) и (11,15) каталитического квазпгомо-генного реактора идеального вытеснения, работающего стационарно. [c.46]

    Согласно сделанным допуи[ениям составим уравнение материального баланса для некоторого слоя в хроматографической колонке (рис. ИМ) Пусть a.i — объемная скорость проявляюндего растворителя или газа-носителя при поперечном сечении колонки 5, занятом подвижной фазой а — скорость потока на единицу поперечного сечения колонки, занятого подвижной фазой Са — концентрация введенного в колонку компонента в 1еподвижной фазе с — концентрация компонента в подвижной фазе K al —коэффициент распределения (при линейной зависимости с,., от с) Da—объем пространства в колонке, занимаемый неподвижной фазой, иа единицу длины колонки d,—объем пространства в колонке, занимаемый подвижной фазой, на единицу длины колонки w — линей- [c.79]

    Кинетика ионного обмена. Приведенный ранее анализ кинетики адсорбции в неподвижном слое сорбента применим и для ионного обмена. Как и в случае адсорбции, задача нахождения профиля концентраций в контактирующих фазах, длины слоя или времени процесса заключается в решении системы уравнений материального баланса (20.19), кинетики (20.20) и изотермы (20.56). В случае равнозарядных ионов решение задачи кинетики ионного обмена и ленгмюровской адсорбции в отсутствие продольного перемешивания представляется едиными уравнениями (20.46) и (20.47), различающимися лишь выражением фактора разделения г. В случае более сложных изотерм решение системы уравнений кинетики обычно находят численным методом с помощью ЭВМ. [c.212]

    Материальный баланс. Так как концентрация сорбтива зависит одновременно от времени (прошедшего от начала пуска исходной смеси в колонну) и от положения потока в колонне, то расчет аппарата с неподвижным слоем сорбента гораздо сложнее, чем в случае Периодического процесса (где время является основной независимой переменной) или в случае противотока (когда критической переменной является положение потока в колонне). Эта сложность отражается в Дифференциальном уравнении материального баланса  [c.561]

    Процесс гидроизомеризации осуществляют в условиях, близких к изотермическим, в реакторов с неподвижным слоем цеолитсодержащего твердого катализатора. Рассматривая поток в таком реакторе как поток идеального вытеснения, можем описать его системой уравнений (режим 5 в табл. VII.1), представляющих собой запись уравнений материального баланса по каждому компоненту для элементарного объема (с У) реактора. При записи уравнений баланса по компонентам нефтяной фракции в качестве переменных удобно использовать массовые потоки компонентов, в отличие от мольных потоков, которыми пользовались выше при описании реакций индивидуальных веществ. Пусть поэтому Г и Г2 в схеме (уп.20) — массы исходных веществ, превращающихся за единицу времени в единице реакционного объема, Л — массовая доля продукта г, полученного при полном превращении единицы массы реагента (т. е. Рн-п или Ризо-п), а — массовая доля израсходованного водорода. При гидроизомеризации дизельных топлив продукты разложения объединяются в две группы газ (Г) и бензин (Б), так что  [c.297]

    Для моделирования каталитических реакторов с неподвижным слоем было разработано два основных подхода. Один из подходов рассматривает реактор, состоящий из двух фаз частиц катализатора и потока реакционной смеси поскольку в этом случае гетерогенная природа реактора полностью выявлена, такая модель нaзывaeт i гетерогенной моделью. Другой подход не учитывает в явном виде гетерогенную природу реактора, но предполагает, что система является гомогенной с некоторыми средними свойствами, характеризующими слой как целое такая модель называется квазигомогенной, Квазигомо-генные модели могут применяться достаточно часто так как содержимое реактора рассматривается как единое целое, то для описания системы необходимы только два уравнения — материального и теплового балансов. Если система очень чувствительна к температуре, необходимо применять гетерогенные модели, так как в этих условиях могут возникнуть значительные градиенты концентрации и температуры между потоком и [c.143]

    Эксперименты по определению теплопередачи показали, что радиальнотемпературный профиль в реакторах с неподвижным слоем имеет параболическую форму. Более того, наибольшее торможение процесса теплопередачи наблюдается около стенки трубки. Для условий, характеризующихся высокими числами Рейнольдса, полезно предположить, что все сопротивление теплопередаче происходит в тонком слое, прилегающем к стенке трубки. При таком допущении необходимо только найти коэффициент теплопередачи ки,, определяемый средней температурой реакционной смеси. В этих условиях расчет теплопередачи аналогичен расчету теплопередачи в неподвижном слое, обсуждавшемуся в разд. 9.3.2. Здесь следует совместно решить два уравнения — уравнение материально-энергетического баланса (136) и уравнение энергетического баланса (137). Приближенные расчеты такого рода дают более низкое значение степени превращения для той же самой глубины слоя катализатора по сравнению с более строгимр расчетами, в которых учитывается наличие радиальных температурных градиентов по всему сечению трубки. Если установлено, что тепло передается радиально от центра трубки к ее стенке, то уравнение, описывающее продольный и радиальный теплоперенос, будет иметь вид уравнения (131), выведенного в разд. 9.3.2, а профиль концентрационной кривой будет описываться уравнением (117), приведенным в разд. 9.3.1. Совместное решение этих уравнений и соответ- [c.425]

    Авторы создали математическую модель процесса дезактивации, исходя из дифференциальных уравнений материального баланса. При составлении уравнений они рассматривали процессы внутрикристаллической диффузии и основывались на теории Лэнгмюра—Хнншельвуда. Анализ математической модели, проведенной с помощью вычислительной техники, свидетельствует о том, что концентрация неподвижного продукта быстро увеличивается вблизи поверхности кристалла цеолита, блокируя транспорт между поверхностью и активными центрами внутри кристалла. Внутренняя часть кристалла цеолита становится не эффективной для проведения алкилирования, даже несмотря на то, что концентрация дезактивирующего вещества здесь может быть относительно малой. Авторы считают, что эффективная часть катализатора быстро уменьшается до тонкого слоя глубиной в несколько десятков А от поверхности кристал- [c.174]

Смотреть страницы где упоминается термин Материальный баланс неподвижного слоя: [c.89]    [c.123]    [c.144]   
Инженерная химия гетерогенного катализа (1965) -- [ c.221 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Адсорбция с неподвижным слоем, материальный баланс

Баланс материальный



© 2025 chem21.info Реклама на сайте