Устойчивость тепловых режимов, реактор

Предположим теперь, что реактор работает в высокотемпературном режиме С. Если температура повышается несколько выше своего стационарного значения в точке С, т. е. Г з, то скорость тепловыделения (точка М на кривой Г) становится меньше скорости теплоотвода (точка L на прямой Л). Отсюда следует, что должно наблюдаться суммарное поглощение тепла и температура снизится. Если же температура падает ниже значения Г з, то скорость тепловыделения (точка Р) будет превышать скорость теплоотвода (точка Q), и суммарное выделение тепла приведет к тому, что температура примет прежнее стационарное значение Г,д. В этом смысле стационарный режим С является устойчивым. Те же рассуждения можно повторить и в случае низкотемпературного режима А. [c.170]

На рис. 1У-23 даны линии отвода тепла е и / при с с = 0,010 для трех различных случаев, рассмотренных здесь. Как видно из рисунка, при этом возможен только один устойчивый рабочий режим, так что чрезмерное окисление фталевого ангидрида исключается. Когда наклон кривых в рабочих точках уменьшается, область устойчивости реактора значительно снижается увеличение наклона требует большей поверхности теплопередачи, при этом для сохранения прежнего количества отводимого тепла следует повысить температуру охлаждающей среды. Значения А и Г , характеризующие прямые е и / (см. стр. 151), следует рассматривать как минимальные. [c.149]

Интенсивный теплоотвод особенно важен для устойчивости температурного режима реакторов нри сильно экзотермических процессах. Температурный режим будет устойчивым, если увеличение количества выделяющегося тепла при ускорении реакции вследствие роста температуры меньше соответствующего увеличения теплоотвода. Это условие для любого кинетического уравнения и вида теплообменной поверхности формулируется так [1] [c.106]

Кривая 2 соответствует коксованию более ароматичного сырья (табл. 1), в этом случае заметно повышается температура паров на выходе из камеры (при переработке более тяжелого сырья затраты тепла на процесс коксования ниже), что позволяет углубить крекинг тяжелой части фазы с меньшим временем пребывания в реакторе. Увеличение степени ароматичности сырья должно способствовать снижению содержания парафиновых углеводородов в отходящих через верх реактора продуктах. Поэтому устойчивый режим температуры на кривой 2 сохраняется дольше, чем на кривой 1. [c.145]

Теперь обратимся к точке 2. Здесь наклон прямой теплоотвода меньше, чем наклон кривой выделения тепла. Но так же, как и в точках / и 3, Ql = Q2, и если нет возмущений, режим будет оставаться стационарным. Теперь предположим, что произошло случайное возмущение — повышение температуры до Гг+ Т - При этой температуре скорость выделения тепла стала большей, чем скорость теплоотвода. После снятия возмущения реактор будет не охлаждаться, а нагреваться, удаляясь от начального состояния. Нагревание будет продолжаться до тех пор, пока при температуре Тз реактор не придет в устойчивое стационарное состояние. Точно так же при случайном охлаждении реактор будет самопроизвольно охлаждаться до тех пор, пока не дойдет до устойчивого состояния при Тх. [c.233]

В точке 2 положение складывается по-иному. Здесь наклон прямой отвода тепла меньше, чем наклон кривой выделения тепла. Поэтому только непосредственно в идеальной точке 2, где скорости выделения и отвода тепла равны, при отсутствии случайных возмущений, режим останется стационарным. Если случайное возмущение вызовет повышение температуры до Т -4-+ АГг, то скорость выделения тепла превысит скорость его отвода, и после снятия возмущения реактор будет не охлаждаться, а нагреваться все больше и больше, удаляясь от первоначального состояния до тех пор, пока при температуре Гз не придет в устойчивое состояние в точке 3. [c.235]

При отрицательном отклонении темлературы в реакторе скорость выделения тепла будет больше скорости теплоотвода, температура процеоса автоматически повышается, и процесс возвращается в устойчивый режим. [c.286]

Повышение давления позволяет понизить температуру процесса. Устойчивый температурный режим в контактном аппарате легче поддерживать при разбавлении реакционной смеси азотом или каким-либо углеводородом, инертным в условиях процесса. Тепло, выделяющееся при окислении углеводородов, передается через стенку реактора теплоносителю, которым обычно является расплав солей. Газовая смесь из реактора поступает в холодильник и далее в скруббер, заполненный разбавленным водным раствором карбоната натрия. Здесь происходит поглощение окиси пропилена и других продуктов реакции. Газовая смесь, содержащая неирореагировавшие углеводороды и кислород, компрессором возвращается в реактор. К рециркулируемой реакционной смеси добавляют пропан-пропиленовую смесь и кислород. [c.198]

Воли теперь, наоборот, увеличить расход смеси через реактор, то устойчивый высокотемпературный режим сохранится вплоть до расходов. Лишь точка С г станет неустойчивой, и за счет прихода тепла меньшего, чем затраты его в области -0.2, система перейдет в состояние. Дальнейшее увеличение расхода газа приведет к падению температуры в низкотешератур-ной области. [c.62]

В точке 1, пока температура, в реакторв е изменяется, режим остается стационарным. Если в результате случайного возмуще- -ния температура повысится до + то скорость реакции возрастет и увеличится выделение тепла,-однако поскольку скорость отвода[ тепла больше скорости выделения тепла, то аварийная ситуация не создастся. После снятия возмущения, поскольку отвод тепла превышает его привод, реактор начнет охлаждаться, и температура системы вновь станет /ь Следовательно, в этой точке я далее до некоторого предела на линии // ( интервале между точками / и 2) режим будет устойчивым. [c.284]

В главе V реакционная аппаратура сгруппирована по принципу фазового состава и агрегатного состояния реакционной системы, что облегчает рассмотрение с ецифических условий тепло-и массообмена, а также конструктивных особенностей реакторов. Сведения о представителях каждой группы реакторов даны в объеме, необходимом для их сравнительной оценки при выборе типа и принципа действия реактора. Читателям, интересующимся расчетом реакционной аппаратуры, рекомендуется специальная литература, посвященная этому вопросу. Более подробно в главе V рассмотрен-тепловой режим и условия устойчивости экзотермических процессов. [c.4]

Стационарные состояния находят, решая алгебраические трансцендентные уравнения, выражающие баланс тепла и вещества в реакторе. Не все стационарные состояния могут быть устойчивыми. Устойчивость обычно исследуют по поведению малых возмущений температуры и концентрации, накладываемых на стационарные значения соответствующих величин. Если со временем возмугцение растет, то стационарное состояние будет неустойчивым. Особый случай стационарного состояния — колебательный режим, т. е. незатухающие периодические изменения режима, обусловленные-внутренними особенностями функционирующей системы. Подробно вопросы устойчивости химического, и в частности полимеризационного, реактора рассмотрены в работах Б. В. Вольтера с сотр. [c.349]

Из рис. VII. 3 следует, что нри определенном наклоне прямая теплоотвода 2 может пересекаться с кривой тепловыделения в трех точках, каждая из которых соответствует стационарному состоянию. Нижняя и верхняя точки характеризуют устойчивые режимы процесса. В этих Точках тангенс угла наклона линии отвода тепла больше, чем наклон линии тепловыделения. Это означает, что при положителысом отклонении температуры в реакторе скорость теплоотвода возрастет в большей степени, чем скорость тепловыделения, и температура процесса автоматически возвращается к точке, характеризующей устойчивый режим. [c.302]

Предположим, что реактор работает в условиях, соответствующих средней точке (рис. 16.8) предположим также, что прекращение на.мгновение подачи топлива приводит к некоторому снижению температ уры. В результате, как видно из рисунка, скорость реакции (тепловыделение) уменьшается быстрее, чам левая часть уравнения (16.3.7) (потребление тепла). Следовательно, темпе,ратура упадет еще больше, и это падение не прекратится до тех пор, пока не будет достигнута левая точка ( холодное решение). Таким же образом мгновенное увеличение подачи топлива повышает температуру реакции над точкой, соответствующей среднему решению, а тепловыделение будет преобладать над потреблением тепла. Температура будет повышаться дальше до тех пор, пока не будет достигнуто правое ( горячее ) решение. Хотя (устойчивыми являются два решения, они не могут существовать одновременно. Режим работы реактора зависит от начальных условий. Если холодные реагенты подаются в холодный реактор, пламя не образуется до тех- пор, пока не будет включен источник зажигащ<я. Это нестационарное явление, конечно, не может быть описано стационарными уравнениями. [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология