Реагирующие массы

Под математической моделью (математическим описанием) понимается совокупность математических зависимостей, отражающих в явной форме сущность химического процесса и связывающих его физико-химические, режимные и управляющие параметры с конструктивными особенностями реактора. В общем случае математическая модель химического реактора должна состоять из кинетических уравнений, описывающих зависимость скорости отдельных реакций от состава реагирующих веществ, температуры и давления, из уравнений массо-теплообмена и гидродинамики, материального и теплового балансов и движения потока реагирующей массы и т. д. [c.7]

Величина F (т/т) называется интегральной функцией распределения времени пре-реагирующей массы в ап- [c.24]

Очистка топливных дистиллятов в электрическом поле. В промышленных условиях высокая интенсивность контактирования реагирующих масс в большинстве случаев приводит к образованию эмульсии, разделение которой требует значительного времени кроме того, не всегда обеспечивается достаточно полное отстаивание отработанной щелочи, что приводит к значительным ее потерям. Для интенсификации разделения нефтепродукта и реагента 1В последнее время широко применяют отстаивание в электрическом поле постоянного тока высокого напряжения. Основным аппаратом электроочистки является электроразделитель, представляющий собой горизонтальную или вертикальную цилиндрическую емкость, внутри которой последовательно размещены разно-заряженные электроды. Диаметр аппарата 3—3,5 м, длина около 14 м. Механизм действия электрического поля состоит в следующем под действием электрического поля частицы удаляемых соединений (дисперсной фазы), объединяясь, укрупняются и иод действием силы тяжести осаждаются. Укрупнение капель объясняется тем, что при их сближении напряженность электрического поля между ними возрастает, что приводит к пробо о поверхности капель и их слиянию. [c.56]

Физическая модель. Реактор полного смешения — это проточный аппарат, в котором обеспечивается мгновенное и полное смешение поступающих частиц и уже имеющихся в нем. В результате смешения начальных и конечных компонентов в реакторе, концентрация исходных веществ в реагирующей массе будет ниже их концентрации на входе. [c.15]

Химические производства стремятся, как правило, применять возможно более концентрированное сырье, что позволяет интенсифицировать процессы и получать продукцию лучшего качества с меньшими затратами. Применение концентрированного сырья в одних процессах уменьшает затраты топлива на нагревание реагирующих масс, а в других процессах позволяет эффективно использовать теплоту реакции, например, для производства пара. Содержание полезных компонентов в природном сырье часто бывает недостаточным для его эффективного применения, поэтому производится предварительное обогащение сырья, т. е. повышение содержания в нем ценного компонента или разделение его на несколько компонентов, являющихся сырьем для различных производств. При обогащении сырья на месте его добычи сокращаются транспортные расходы на перевозку его к месту переработки пропорционально увеличению концентрации полезного компонента в сырье. Обогащение необходимо также потому, что запасы концентрированного сырья в природе постепенно истощаются и промышленность вынуждена отделять полезные компоненты бедного сырья от большого количества еще не используемой пустой породы. В местах добычи сырья нередко строят крупные обогатительные фабрики, комплексно применяющие различные способы обогащения сырья. Методы обогащения принципиально различны для твердых материалов, жидкостей и газов. [c.9]

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ ЧАСТИЦ ПОТОКА РЕАГИРУЮЩЕЙ МАССЫ В АППАРАТЕ [c.20]

За расчетное время т, в течение которого через реактор проходит объем реагирующей массы, равный объему реактора, концентрация вошедшего вещества изменяется от Сщ в начале реактора до в конце реактора. [c.21]

Действительно, для аппаратов полного вытеснения вновь поступающий объем реагирующей массы полностью вытесняет прежний, и, следовательно, расчетное время здесь равно среднему временит. Графически это будет прямая, параллельная оси ординат (т/т) и расположенная от начала координат на расстоянии т/т = 1 (рис. 7). [c.25]

При оценке распределения времени пребывания компонентов реагирующей массы в реакторе можно непосредственно воспользоваться статистическим методом расчета [34, 100]. [c.25]

Рассмотрим схему из N последовательно соединенных реакторов полного смешения, например реакторов с мешалками (рис. 9). При равенстве объемов реакторов У , Уз,. .., Ул и постоянной объемной скорости потока V для каждого из них время прохождения реагирующей массы через каскад равно произведению времени прохождения I через единичный реактор на число ступеней [c.27]

Таким образом, реальная модель процесса в отличие от идеальной должна отражать не только закономерности собственно химических превращений, но и сопровождающие их явления массо- и теплопередачи с учетом гидродинамических условий и характера распределения времени пребывания компонентов реагирующей массы в реакционной зоне химических аппаратов. [c.39]

Продольный коэффициент теплопроводности. Статическая составляющая этого коэффициента определяется по уравнениям (1П.71)—(П1.73), так как без учета потока реагирующей массы слой насадки по отношению к теплопереносу является изотропным. Динамическую составляющую в первом приближении можно рассчитать по уравнению Куни и др. [117, 148] [c.71]

Ре > О величина коэффициента продольного переноса значительно сказывается на распределении времени пребывания компонентов реагирующей массы в реакторе и, следовательно, скорости процесса. [c.75]

Ускоряющее действие катализаторов весьма специфично и сильно отличается по эффективности и механизму воздействия от влияния других параметров процесса. Как известно [2], скорость технологического процесса можно повышать изменением температуры, давления, концентрации реагентов, применением перемешивания реагирующих масс и катализаторов. [c.20]

Реакция конденсации в кислой среде (до 1 % соляной или серной кислоты) проводится при 96—98°С и постоянном перемешивании. Используют обычно 37%-ный раствор формальдегида. Температура реакции в щелочной среде (избыток нейтрализующего агента при омылении) зависит от того, каким реагентом омыляет-ся алкилфенол, и составляет 70—85%. Процесс конденсации контролируют по показателю преломления получаемого продукта. На эффективность процесса конденсации влияют температура реакции, соотношение реагирующих масс алкилфенола и формальдегида и качество алкилфенола. [c.316]

Рис. 10. Зависимость затрат тепла на нагрев реагирующих масс от темпера-ту" ы реакционного объема.

Обозначим через нелинейную функцию, которая описывает полную скорость производства компоненты х,-во всех химических реакциях X — совокупность параметров, которые могут входить в f , О, — коэффициент диффузии Фика для компоненты / р,- - макроскопические переменные, удовлетворяющие уравнениям баланса массы (переменные концентрации реагирующей массы в случае разреженного газа или сильно разведенного раствора). В отсутствие внешних сил и термических явлений кинетическое уравнение принимает простой и хорошо известный вид [c.174]

Обозначим величины, характеризующие процессы, приводящие к из менению внутренней энергии реагирующей смеси за время dt, через dQi -изменение вследствие тепловых эффектов реакций, dQ2 — то же, вследствие теплопередачи через стенку реактора, dQj — то же, за счет подачи исходных реагентов, /Q4 — то же, благодаря отводу реагирующей массы, dQ — результирующее изменение внутренней энергии. [c.226]

На 1 кг реагирующей массы вступило в реакцию апд моль Л, следовательно, осталось непрореагировавших (1 —а)пл моль этого реагента. На 1 моль вещества А по стехиометрическому уравнению (1Х-1) вступает в реакцию (Ь/а) моль вещества В. При степени превращения а реагирует Ь1а)пАа моль вещества В и остается в продуктах непрореагировавших [пв—(Ь1а)пАа] моль В. На 1 моль прореагировавшего вещества А образуется (г[а) моль вещества Я. Следовательно, при степени превращения а образуется (г1а)пАа моль / . Аналогично образуется ( /а)пла моль вещества Q. [c.663]

Четвертая особенность — короткий производственный цикл,, обусловленный в значительной мере непрерывностью процесса. Длительность реакции измеряется минутами, а часто и долями секунды, и одновременно с реакцией происходит перемещение-реагирующих масс, осуществляется контроль производства. [c.22]

В других процессах реакционный объем заполняется вначале аргоном, разогревается до требуемой температуры, далее он постепенно замещается фтором. В условиях, когда достаточное смешение графита с фтором не обеспечивается, возможно довольно часто наблюдаемое взрывное разложение фторуглерода, связанное с избы,точным количеством фтора, действующего как окислитель. Во избежание локальных взрывов в промышленных реакторах устанавливаются граничные объемы реагирующей массы углерода и особое внимание уделяется равномерному [c.382]

Если в равновесную химическую систему добавить какое-либо вещество, участвующее в рассматриваемом равновесии, то в системе начнется процесс, направленный на расходование части добавленного вещества, который будет протекать до восстановления нарушенного равновесия. И, наоборот, удаление из равновесной системы какого-либо из взаимодействующих компонентов приводит к протеканию процессов, направленных на образование дополнительного количества этого компонента. Поэтому для увеличения выхода продукта реакции стремятся поддерживать высокую концентрацию исходных веществ и удалять в ходе процесса образующиеся продукты. Например, при синтезе аммиака из азота и водорода стремятся постоянно удалять из циркулирующей смеси образовавшийся аммиак и насыщать смесь дополнительными порциями азота и водорода. Нотой же причине реакции, сопровождающиеся образованием продуктов, выпадающих в осадок, слабо диссоциирующих или удаляющихся из реагирующей массы с газами, идут до конца, т. е. до полного расходования исходных веществ. [c.150]

Если катализатор составляет с реагирующей массой гомогенную систему (растворяется в ней), то катализ называется гомогенным. В противном случае мы имеем дело с гетерогенным катализом. [c.169]

Наиболее типичным процессом органической химии-является реакция замещения, необходимо включающая в себя разрушение старых и возникновение новых связей, соединение и распад, о не исключает возможности существования реакций, где преобладает одна из сторон. Химический процесс обычно протекает не в одну, а в несколько стадий. В этой связи большое значение для его понимания имеет улавливание промежуточных продуктов реакции, что не всегда легко. Поскольку в реагирующей массе молекулы не одинаковы, а условия претерпевают микрофлуктуации температуры, концентраций и т. п., то неизбежно возникновение в конечном продукте примесей. Нередко их рассматривают как нежелательное последствие процесса и не учитывают при его обсуждении. Но они могут многое дать для понимания основной реакции. [c.157]

Поэтому при протекании химических реакций в смесях идеальных газов равновесные концентрации меняются при изменении общего давления над реагирующей массой, Если в реакции происходит уменьшение количества вещества (моль) (Лv отрицательно, а значит, и ДУ отрицательно), то повышение давления приводит к увеличению значения Кх< что означает возрастание равновесных концентраций продуктов реакции (в данном примере веществ С и О). При увеличении количества вещества (моль) в результате протекания химической реакции наблюдается обратное явление — уменьшение равновесных концентраций продуктов реакции. [c.89]

Если, например, реакция гашения извести протекает в замкнутом сосуде, то реагирующую массу вещества в этом случае следует рассматривать как систему, а реакционный сосуд и охладитель — как внешнюю среду. [c.32]

Помимо теплового воздействия на реагирующую систему, можно сообщить ей энергию активации и другими путями воздействие излучения (ультрафиолетовое, рентгеновское, 7-излучение) или электронный удар (электрический разряд). В этом случае энергия усваивается непосредственно отдельными молекулами, а не всей реагирующей массой, как при тепловом возбуждении. При синтезе некоторых полимеров излучение используется для возбуждения мономеров и перевода их в радикалы. [c.124]

Для увеличения константы скорости ироиесса необходимо 1) повышать температуру взаимодействующей системы 2) применять катализаторы (для процессов, протекающих в кинетической области) 3) усиливать пе-рементвание реагирующих масс (для процессов, лимитируемых мсжфазиым переносом). [c.98]

Допустим, что, начиная с некоторого времени i = О в проточный реактор, содержащий пг н частиц г-го компонента, начинает поступать реагирующая масса с новым компонентом j и не содержащая компонента г, io = 0). За время At концентрация is уменьшится на A ib и согласно уравнению (П. 16) будет равна [c.22]

Однако установить однозначную зависимость между N и Ре одновременно от всех вероятностных характеристик пока не удается. Совмеш ение одной вероятностной характеристики приводит к расхождению других. Так, несмотря на внешнее сходство кривых (Л, i) и г[з (Pe i) они по своей сущности значительно отличаются друг от друга. Этот факт объясняется тем, что перенос вещества в ячейках и между ними характеризуется не только числом Ре., о чем свидетельствуют данные экспериментальных исследований, связанных с определением коэффициента продольного переноса. Соотношениями (IV.62) и (IV.63) легко объяснить значения коэффициента продольного переноса в газофазных реакторах с сильно тур-булизированным режимом, когда достигается равенство между эффективными коэффициентами продольного переноса и температуропроводности, т. е. при Z) = a i — = Kf , где X и Су — соответственно коэффициенты теплопроводности и теплоемкости реагирующей массы. В этом случае, предположив, что длина ячейки-реактора AL равна диаметру зерна катализатора [82 ] при L о и Л > 10, [c.104]

К дестиллату прибавляют 20% 0,3-норм, раствора гипохлорита, содержащего, как мы уже говорили, от 0,5 до 1 г свободной щелочи. Максимальная температура при шромывке не. должна превышать 49°. Теплота, полученная в результате реакции, крайне невелика, но желательно производить охлаждение реагирующей. массы для избежания возможного разложения гипохлорита, образующего хлориды. [c.202]

Обогрев или охлаждение реагирующей массы в реакционном котле осуществляется с помощью рубашки 1ли змеевика, помещаемого внутрь аппарата. Иногда гакой котел конструктивно выполняют в виде корпуса л вкладыша с мешалкой. Вкладыш покоится в легкоплавком сплаве, необходимом для улучшения теплопе-эедачи и достижения условий мягкого обогрева. Такой зеактор называется автоклавом автоклавы работают [c.115]

Рациональные рабочие температуры обычно ниже оптимальных для экзотермических процессов и значительно ниже наибольших возможных для эндотермических. Это объясняется тем, что при нагревании реагирующих масс уменьшается разность температур меи ду греющими газами и нагреваемыми реагентами увеличиваются потери тепла с отходящими теплоносителями (дымовыми газами), а также через стенки печи (термореактора) в окружающую среду. При установлении рабочих температур учитывается спекаемость обрабатываемых материалов, расплавление, испарение, стойкость футеровки печи и другие факторы. [c.12]

Рациональные производственные температуры обычно ниже оптимальных для экзотермических и значительно ниже наибольщих возможных для эндотермических процессов. Это объясняется тем, что при нагревании реагирующих масс уменьшается разность температур между греющими газами (жидкостями) и нагреваемыми реагентами увеличиваются потери тепла с отходящими теплоносителями (например, с дымовыми газами, а также через стенки реактора в окружаю- б щую среду) (рис. 10). В экзотермических процессах необходимы затраты тепла на подогрев поступающих в реактор газов до температуры зажигания катализатора, следовательно, весьма важно применять активные катализаторы с низкой температурой зажигания 4. В эндотермичес-ских процессах поступающие газы необходимо нагревать так, чтобы компенсировать эндотермический эффект, потери тепла и вывести газы из реактора с температурой /к з- [c.43]

К динамическим методам изучения кинетики относятся методы, осуществляемые в проточных и проточно-циркуляционных реакторах. Проточный реактор представляет собой реактор идеа, 1ьного вытеснения, в котором по длине реакционной зоны (слоя катализатора) постепенно изменяется состав реагирующей массы от све- [c.86]

Карбамид можно также вводить в зону реакции в виде концентрированной суспензии (пульпы). Интенсивное перемешивание пульпы и нефтепродукта обеспечивает быстрое комплексообразование. Например, при скорости вращения мешалки 1500 об1мин и температуре 20° С образование дизельного топлива с температурой застывания —60° С происходит в течение 2 мин [65]. Поэтому отпадает необходимость в больших реакторах, которые являются обязательными при использовании насыщенных растворов карбамида. Скорость комплексообразования при таком варианте подачп карбамида во много раз выше скорости образования комплекса при использовании горячих насыщенных растворов карбамида, поскольку скорость образования комплекса в этом случае лимитируется скоростью охлаждения реагирующей массы. Проверка подобного варианта процесса на опытной установке производительностью 12 л/ч, нроведенная 3. В. Басыровой и Б. В. Клименком [119], показала возможность получения из дизельной фракции туймазинской нефти с температурой застывания 0 С дизельного топлива всех сортов, в том числе арктического. Выход дизельного топлива с температурой застывания —45° С составляет 79%. [c.68]

В настоящее время пока нет возможности строгой количественной оценки этого очень важного свойства катализатора, и поэтому технологи при оценке его селективности довольствуются выражениями более (или менее) селективный , высокоселективный и т. д. Эти определения качественно характеризуют меру селективности катализатора. Например, ионы Н+ и платина, ускоряющие многие процессы гидролиза, и гидрирования и дегидрирования углеводородов, являются неселективными катализаторами, так как их действие направлено на множество реакций. Иначе обстоит дело со скелетным никелевым катализатором (никель Ренея), действие которого направлено строго на ускорение процесса гидрирования ацетиленовых углеводородов. С его помощью успешно проводится гидроочистка изопрена-сырца от микросодер-жения ацетиленовых углеводородов. Причем основной продукт— изопрен — не подвергается заметному превращению, хотя в реагирующей массе его концентрация на несколько порядков больше концентрации ацетиленовых углеводородов. Никель Ренея — высокоселективный катализатор гидрирования ацетиленовых углеводородов. [c.170]

На положение границы области теплового воспламенения основное влияние оказывают гидродинамические свойства аппаратов и теплопроводность реагирующей массы. Угроза теплового воспламенения (взрыва) постоянно имеется в несовершенных аппаратах, в которых возможны застои реагирующей массы. Опасность теплового воспламенения может возникнуть и в совершенных аппаратах в случае гфекращения перемешивания или другого нарушения режима процесса. Особого внимания в этом отношении требуют процессы, протекающие в системах с низкой теплопроводностью в газах высокого давления, в вязких растворах, в эмульсиях с преимущественным содержанием органического вещества, в органических суспензиях и других подобных средах. [c.186]

Важнейшая реакция этого типа — реакция Шолля, проходящая при нагревании ароматических соединений в расплаве хлоридов алюминия и натрия в соотнощении 5/1 при 100—180°С. Смесь солей указанного состава образует эвтектику ЫаС1/2А1С1з, полностью расплавляющуюся уже при 87 °С, что позволяет размещивать реагирующую массу и успешно проводить в ней химические превращения. [c.283]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология