Реакционные процессы

Альбом математических описаний и алгоритмов управления типовыми процессами химической технологии. Гидродинамические, тепловые, массообменные и реакционные процессы. Руководящие технические материалы.- М. НИИТЭХИМ, 1975.- йт. 5.- Ч. I, 2, [c.93]

Химические (реакционные) процессы, которые протекают со скоростью, определяемой законами химической кинетики. Однако химическим реакциям обычно сопутствует перенос массы и энергии, и соответственно скорость химических процессов (особенно промышленных) зависит также от гидродинамических условий. Вследствие этого скорость реакций подчиняется законам макрокинетики и определяется наиболее медленным из последовательно протекающих химического взаимодействия и диффузии. Общие закономерности протекания химических процессов и принципы устройства реакторов рассматриваются в специальной литературе . [c.13]

Использование совмещенных процессов, в которых объединены несколько реакционных процессов или реакционные и массообменные процессы. Примером первых являются сложные химические процессы с совмещением экзо- и эндотермических реакций (например, термоокислительный крекинг метана в производстве ацетилена), примером вторых — реакционно-ректи- [c.240]

Для вычисления скорости абсорбции Я или коэффициента ускорения Е в зависимости от состава жидкости Б" необходимо знать реакционную кинетику, константы равновесия, растворимость газа и коэффициенты диффузии различных реагирующих веществ, а также провести математический анализ диффузионно-реакционного процесса типа проведенного в главе V. [c.192]

Обозначим константу скорости реакции первого порядка в слое твердых частиц порозностью через к. Будем рассматривать гетерогенные реакции в системе газ — твердые частицы их общая скорость лимитируется либо диффузией, либо кинетикой реакции адсорбции или десорбции. В первом случае процесс может лимитироваться внутренней диффузией (в порах частицы) либо внеш-йей (к наружной поверхности частицы). Общая скорость реакционного процесса максимальна в случаях, когда лимитирующей стадией является внешняя диффузия. Кроме того, диффузия может контролировать процесс в слое с барботажем пузырей, когда наиболее медленной стадией является приток свежего реагента от пузырей к непрерывной фазе. [c.311]

Приведенные выше уравнения для определения скорости абсорбции применимы при отсутствии значительного повышения температуры жидкости у ее поверхности по сравнению с основной массой, вследствие абсорбционного и реакционного процессов. Ниже приводятся соотношения, позволяющие оценить возрастание температуры у поверхности в различных случаях. Если вычисленное с помощью этих уравнений повышение температуры оказывается слишком малым, чтобы заметно повлиять на физико-химические свойства у поверхности (например, растворимость и скорость реакции), то его можно не принимать во внимание. [c.138]

Следовательно, общее уравнение реакционного процесса выражается так [c.238]

Схема 4. При работе схемы типа спичка (рис. 7.7) реакционный процесс ведут в слое катализатора, разделенном на две неравные части Л1 яА . Часть слоя Ах служит для периодического нагрева слоя А . Например, на предварительно нагретый до достаточно высокой температуры слой катализатора Ах и А подается исходная реакционная смесь с низкой входной температурой. Направления фильтрации реакционной смеси показаны стрелками (см. рис. 7.7, а). При этом в каждой части слоя Ах и А2 возникают две тепловые волны Ох и Ьх, которые перемещаются в направлениях фильтрации смеси. Задвижка 1 закрыта, задвижка 3 открыта, а задвижка 2, открытая не полностью, регулирует скорость фильтрации и, следовательно, скорость движения тепловой волны в слое и А . Через некоторое время волны займут положение 02 и Ьа (см. рис. 7.7, б), после чего задвижка 1 открывается и исходная реакционная смесь последовательно проходит через слои Ах я А2 в направлении, указанном штриховыми стрелками. Через некоторое время тепловая волна 2 займет положение, показанное на рис. 7.7, б. В этот момент начинается подача реакционной смеси между слоями Ах и А , что обеспечивается переключением задвижек 1—3. При этом задвижка 1 закрывается, а 3 — открыта, задвижка 2 открыта не полностью, регулируя скорость фильтрации смеси (а следовательно, и скорость движения волны Ьх) в слое Ах. Это приводит к образованию двух фронтов и Ь . Цикл повторяется. Таким образом, слой Ах служит для периодического нагрева части слоя А , на котором затем происходит превращение исходной реакционной смеси. [c.294]

В данном параграфе приводятся математические описания стационарных режимов некоторых типовых процессов химической технологии жидкофазных реакционных процессов в проточных реакторах с мешалками тепловых процессов процессов ректификации бинарных и многокомпонентных смесей в тарельчатых колон-нах процессов физической абсорбции и хемосорбции в насадочных колоннах. [c.64]

Наилучший способ — получение математической модели на основе изучения физико-химической сущности процесса и экспериментальное уточнение параметров модели. Такой способ дает наиболее полную информацию о свойствах процессов. Однако он связан с многочисленными трудностями функциональная форма уравнений модели не всегда известна (особенно в случае реакционных процессов) , задача проведения эксперимента и определения параметров в нелинейных моделях может быть сложной наконец, численная реализация самой модели затруднительна (имеется в виду нахождение коэффициентов, связывающих входные и выходные параметры элемента ХТС). При этом особое значение приобретает проблема получения аппроксимирующих решений. [c.85]

Математическое описание жидкофазных реакционных процессов в проточных реакторах с мешалками. Такие аппараты являются одними из самых распространенных типов реакторов в химической промышленности. Протекающие в них процессы характеризуются совокупностью химических, гидродинамических, массообменных и тепловых процессов. [c.64]

Нагревательно-реакционные печи работают в условиях интенсивного коксообразования на внутренних поверхностях труб. Это вызвано особенностью реакционных процессов, которые требуют определенного времени пребывания сырья в реакционных зонах трубного змеевика. В таких печах высокие теплонапряженности поверхности нагрева труб допустимы только до момента начала реакции в противном случае трубы быстро прогорают. [c.230]

Эффективность работы реактора характеризуется его производительностью и выходом целевого продукта. Производительность реактора определяется скоростью реакционного процесса, которая в свою очередь является функцией кинетики протекающей реакции и структуры потоков в реакторе. [c.65]

Рассмотрим математическое описание статики проточного политропического реактора идеального перемещивания. Отличительной особенностью проточного политропического реактора является теплообмен между реакционной массой и тепловым агентом с целью поглощения выделяющегося в результате реакции тепла или подвода тепла для интенсификации реакционного процесса. [c.66]

В уравнениях математического описания реакционных процессов в реакторах с мешалками использованы следующие условные обозначения информационных переменных а, Ь, с — стехиометрические коэффициенты А, В. С — реагирующие вещества С — концентрация компонента Ср —удельная теплоемкость потока реакционной массы Е — энергия активации fi — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой реактора — площадь теплообмена между стенкой реактора и хладагентом в рубашке Рз — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой змеевика 4 —площадь теплообмена между стенкой змеевика и теплоносителем в змеевике G — массовый поток вещества ДС — изменение массового потока реагента за счет диффузии и конвекции А — удельная энтальпия ДЯг — тепловой эффект реакции при постоянном давлении при превращении или образовании 1 кмоль компонента — длина змеевика т —число компонентов реакции Ai — молекулярная масса реагента п —порядок реакции /V —число молей Qnp —скорость подвода энергии (тепла) Qot — скорость потока энергии (тепла) в окружающую среду R — газовая постоянная Т — абсолютная температура — температура / — общая внутренняя энергия системы, [c.67]

Математическое моделирование все более широко используется для исследования и проектирования различных процессов химической технологии. Анализ и моделирование таких сложных процессов, как разделение многокомпонентных смесей (методами ректификации, абсорбции, экстракции и др.), химические реакционные процессы, проведение которых в промышленных аппаратах осложнено гидродинамическими, диффузионными и тепловыми факторами, практически невозможны без применения современной электронно-вычислительной техники. [c.76]

Схема 4 - Спичка приведена на рис. 6.20. По этой схеме реакционный процесс ведут в слое катализатора, разделенном на две неравные части А и А - Часть слоя А служит для перио- [c.319]

Часто для оценки сложного реакционного процесса используют отношение количеств полученного целевого продукта н загруженного основного реагента. Это отношение называется выходом продукта Tip. Легко установить, что [c.62]

Реакторы установок замедленного коксования работают по циклическому графику продолжительность цикла составляет около 48 ч, причем в течение 24 ч осуществляется реакционный процесс, а последующие 24 ч затрачиваются на выгрузку кокса и подготовку камеры к циклу реакции. Последовательность расчета размеров и числа камер коксования приведена ниже [9]. [c.101]

В нефтехимической промышленности широкое применение получили сменно-циклические реакционные процессы с твердым катализатором, который одновременно используется и в качестве теплоносителя. [c.640]

Значение изучения гидравлики для инженера-химика не исчерпывается тем, что ее законы лежат в основе гидромеханических процессов. Гидродинамические закономерности часто в значительной степени определяют характер протекания процессов теплопередачи, массопередачи и химических реакционных процессов в промышленных аппаратах. [c.23]

Теплообменники с двойными трубами применяются в основном в контактно-каталитических и реакционных процессах, протекающих при высоких температурах, когда необходимо надежно обеспечить свободное удлинение всех труб, не считаясь с удорожанием аппарата и более трудным его монтажом. [c.338]

Следовательно, величина р характеризует степень ионности реакции, степень полярности переходного состояния для энергетически наиболее трудной стадии реакционного процесса. [c.172]

РАЗРАБОТКА НОВЫХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ РЕАКЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.52]

VI О , не может быть отнесена к какой-либо классической химической реакции. Напротив, эта структура описывает действительный реакционный процесс, который характеризуется как неклассический , или немеханистический , в рамках химической структурной теории. Каждая из трех реакционных решеток, содержащих [c.449]

Реакции, которые, как считается, проходят по различным (конкурирующим) механизмам, могут быть описаны параметрически с помощью многомерной Х-модели. Если реакционной областью является по крайней мере 2-симплекс, то реакционные пути, вообще говоря, являются немеханистическими , хотя они обсуждаются, как общепринято, на основе классических понятий о механизмах реакций. Близкой экспериментальной проблемой является вопрос о том, могут ли быть выделены интермедиаты в отдельной реакции. В общем случае ответ отрицательный. Это обусловлено тем фактом, что любой отдельный эксперимент подразумевает особую точку зрения, разрушающую непременно целостный характер сложного реакционного процесса. [c.470]

Е1 — коэффициент ускорения абсорбции в случае мгновенной химической реакции или в условиях, когда скорость реакционного процесса полностью лимитируется диффузией / — толщина пленки, см /+, / — заряды ионов, джкм [c.12]

К е п п е d у М. В., L а с h е г J. R., J. hem. Edu ., 46, 533 (1969). Лабораторный реактор постоянного давления для изучения скорости абсорбции газов в газожидкостных реакционных процессах. [c.283]

Основными переменными, характеризующими материальные и энергетические потоки реакционного процесса в яроточном реакторе с мешалкой, являются о.о — объемный расход входного потока, содержащего -ый компонент Си —концентрация 1-го компонента во входном потоке ti o ii,о — температура входного потока Шо Vi объемный расход хладагента /ю —температура хладагента на входе Ит — объемный расход теплоносителя то — температура теплоносителя на входе Qnp — скорость подвода тепла (вхрдные переменные) о —объемный расход реакционной массы С/— концентрация -го компонента в выходном потоке V, /г — температура реакционной массы h — температура хладагента на выходе It—температура теплоносителя на выходе Qot — скорость оттока тепла в окружающую среду (выходные переменные). [c.65]

Схема 4 спичка приведена на рис. 6.4 [4]. По этой схеме реакционный процесс ведут в слое катализатора, разделенном на две неравные части Л, и А,. Часть слоя Ау служит для периодического нагреша слоя А 2. Наиример, на предварительно нагретый до достаточно высокой темиературы слой катализатора Л, и Лг подается исходная реакционная смесь с низкой входной температурой. Направления фильтрации реакционной смеси показаны стрелками (см. рис. 6.4, а). При этом в каждой части слоя Л, и Ла возникают две тепловые волны ау и Ь,, которые перемещаются в направлениях фильтрации смеси. Задвижка 1 закрыта, задвижка 3 открыта, а задвижка 2 открыта не полностью, регулируя скорость фильтрации, и, следовательно, скорость движения тепловой волны в слое Л,. Через некоторое время волны займут положение Оа и 6а (см. рис. 6.4, б), после чего задвижка 1 открывается, и исходная реакционная смесь последовательно проходит через слои Л, и Ла в направлении, указанном штриховыми стрелками. Через некоторое время тепловая волна Ьа займет положение, показанное на рис. 6.4, а. В этот момент начинается подача реакционной смеси межщг слоями Л, и Л а, что обеспечивается переключением задвижек 1—3. При этом за- [c.149]

В зависимости от типа реакционного процесса, конструкции аппарата объем и детализация расчетов каждого вида существенно различаются. Большую роль при этом играет наличие достаточно полных экспериментальных данных по основным характеристикам процесса, а также их аналитического пpeд тaвлeн fя. Последнее имеет большое значение в связи с широким внедрением в практику расчетов цифровых электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Это обстоятельство позволило существенно упростить решение многовариантных задач, характерных для реакционных аппаратов, и учитывать достаточно сложные взаимосвязи различных сторон рассчитываемого химического процесса. [c.396]

Было предложено много механизмов реакции, но вследствие их почти универсальной применимости для проектирования установок здесь рассматривается только механизм, предложенный Темкиным и его сотрудниками. Первое кинетическое уравнение, дающее приемлемое соответствие с наблюдаемыми скоростями, было предложено Темкиным и Пыжовым в 1940 г. [70]. Это уравнение ос-, новывается на предположении, что адсорбция азота на неоднородной поверхности является стадией, определяющей скорость процесса. В результате приходим к хорошо известному в настоящее время уравнению для скорости внутреннего реакционного процесса., протекающего в отсутствии диффузионного торможения [c.167]

Непосредственная очистка твердофазных ОСЧВ малоэффективна и основным методом их получения является синтез с использованием особо чистых жидкофазных реагентов. Системный анализ широкой номенклатуры производств ОСЧВ позволил выявить (рис. 1) пять наиболее общих химико-технологических подсистем (ХТПС).Подсистемой 1-го уровня является комплекс процессов синтеза основных жидкофазных исходных реагентов. Для оксидов - это алкоксиды, хлориды и растворы солей соответствующих элементов. Для получения их нами используются процессы физического растворения, а также реакционные процессы в системах "жидкость - газ. [c.99]

И. Величина энергии активации зависит от энергетического состояния молекул, вступающих в химическую реакцию. Для реакций между валентно-насыщенными молекулами процесс активации очень часто заключается в коммулировании энергии на одной из связей молекулы, приводящем к разрыву связи и являющемся началом реакционного процесса. В этих случаях энергия активации близка к энергии разрыва связи и составляет несколько десятков килокалорий. Так, при мономолекулярном распаде нитрометана СНзЫОг СНзО-+N0 энергия активации реакции составляет 34 ккал/моль (142,2 кДж/моль), а энергия разрыва связи СНзО—N О составляет 37,7 ккал/моль (157,7 кДж/моль). [c.68]

Путем лабораторных исследований найдены ус1ювия осуществления реакционного процесса в зависимости от различных факторов (дисперсность частиц ТФК, концентрация и тип фосфорной кис юты, температура реакции), позволяющие получагь продукт заданного состава и качества. [c.20]

На примере реакций фуллеренов с Ре(асас)з установлена зависимость состава и магнитных свойств реакционньпс проду ктои <уг -техисг.гетпичздкого соотношения исходных реагентов и температурного режима реакционного процесса. При изменении параметров процесса возможно варьирование продуктов реакции ог неоднородных ферромагнетиков до материалов в суперпарамагнитном состоянии. [c.71]

Основными переменными, характеризующими материальные и энергетические поток1Г реакционного процесса в проточном реакторе с мешалкой, являются 4,0 — объемный расход входного потока, содержащего -ый компонент Сго —концентрация -го компонента во входном потоке и,о ti,a — температура входного потока о,о ч — объемный расход хладагента /хо —температура хладагента на входе ut — объемный расход теплоносителя ю—температура теплоносителя на входе Qnp — скорость подвода тепла (входные переменные) о —объемный расход реакционной массы i—концентрация t-ro компонента в выходном потоке-о i, — температура реакционной массы ix — температура, хладагента на выходе /т—температура теплоносителя на выходе Qot— скорость оттока тепла в окружающую среду (выходные переменные). [c.63]