Адиабатические условия

Воздух нельзя превратить в жидкость при атмосферном давлении, так как критические температуры N2 и О2 соответственно равны —147 и —119°С, по-, этому для сжижения требуется сильное охлаждение. Его достигают, заставляя сжатый воздух совершать работу в адиабатических условиях (без теплообмена с окружающей средой) и, в заключительном этапе, дросселированием — расширением при выходе иэ узкого отверстия. Прн дросселировании происходит охлаждение в результате работы против действия межмолекулярных пан-дер-вааль-совых сил. Для сжижения воздуха применяют различные установки, действие которых основано на указанных принципах. Используют и турбодетандер П. Л. Капицы — машину, которая работает при сравнительно небольших давлениях и отличается высоким к. п. д. [c.393]

Рис. Х1-9. Равновесная конверсия при изотермических и адиабатических условиях а—синтез аммиака б—окисление двуокиси серы /—изотермический процесс адиабатический процесс.

Чтобы вычислить равновесный состав, достигаемый в адиабатических условиях, следует найти изменение температуры со степенью полноты реакции. Энтальпия единицы объема реагирующей смеси равна [c.54]

Ряд других схем комбинированных реакторов для процессов с обратимыми и необратимыми реакциями первого и второго порядка рассмотрен в работах [84, 95—971. Их краткое изложение применительно к комбинациям различных типов адиабатических реакторов приведено в работе [4]. В приложении к практическим расчетам может оказаться полезной модель комбинированного проточного реактора в адиабатических условиях, описанная в работе [97]. Каждый реактор предлагается рассматривать как сумму элементарных реакторов идеального смешения (М) и идеального вытеснения (Т). Введение параметра М позволяет определить, какую часть от всего реакционного объема должен занимать реактор идеального смешения. [c.107]

Пример 2. Определить степень извлечения гексана в аппарате, эквивалентном двум теоретическим ступеням, для процесса абсорбции, описанного в примере 1, но протекающего в адиабатических условиях. Начальные температуры газа и абсорбента принять равными 25 °С, Теплоемкость поглотительного масла 300 кДж/(кмоль-К). [c.46]

Например, дросселирование в адиабатических условиях продуктов полимеризации фракции Сд и выше (полимербензина), содержащего от 30 до 50% (масс.) смолистых веществ, с давления 1,4—4,2 МПа при 180 °С до давления 0,35— 0,70 МПа приводит к понижению температуры остатка до 120 °С при этом вязкости сырья 0,35 мПа-с соответствует вязкость остатка 0,7—1,0 Па с. Для поддержания низкой вязкости остатка в этом случае необходимо нагревать его до начальной температуры сырья с помощью рециркуляции через подогреватель 1 (см. рнс. 1-21, б) [56]. [c.55]

Исследование адиабатических реакторов дает естественный переход от реакторов идеального смешения, рассмотренных в предыдущей главе, к трубчатым и периодическим реакторам, которым посвящены последующие главы. Назвать реактор адиабатическим значит определить способ проведения процесса, но ничего не сказать о типе реактора. Как реакторы идеального смешения (в этом мы уже имели случай убедиться), так и трубчатые реакторы могут работать в адиабатических условиях, т. е. без подвода или отвода тепла. В этой главе мы воспользуемся результатами, полученными нами для реакторов идеального смешения, и введем только простейшую модель трубчатого реактора. [c.214]

Рис. 4. Равновесие при адиабатических условиях для реакции метана и кислорода.

В адиабатических условиях член, определяющий теплопередачу, исключается, непосредственно определяется соотношение между Т и л и уравнение реакции в потоке легко интегрируется. [c.154]

Для заданной ректификационной колонны (число тарелок и размеры известны), работающей по наиболее эффективному способу (правильно определена тарелка питания) в адиабатических условиях, т. е. когда нет подвода или отвода тепла, имеется всего лишь шесть независимых переменных. Они вместе с перечнем соответствующих зависимых переменных процесса представлены ниже [c.82]

Найдем теперь скорости отвода тепла из системы Qr. Сначала предположим, что система находится в адиабатических условиях, т. е. не происходит отвода тепла через стенки. В этом случае Qr равна скорости отвода тепла с потоком жидкости или газа, выходящих из реактора, т. е. [c.157]

В реакторе вытеснения в адиабатических условиях протекает необратимая газовая экзотермическая реакция А4-В = С- -0. Постройте кривую, выражающую зависимость скорости реакции от расстояния по длине реактора. Какие факторы определяют форму этой кривой [c.188]

Таблица 4.9. Температура самовоспламенения топливовоздушных смесей в адиабатических условиях (по данным В. В. Малышева)

Система уравнений (VII.35), (VII.36) не решается аналитически даже для процессов с простейшей кинетикой. Тем пе менее, ее анализ позволяет установить некоторые особенности решения. При расчете экзотермического процесса наиболее интересной величиной является максимальный разогрев, достигаемый в горячей точке реактора. Если в реактор поступает исходная смесь с температурой, близкой к температуре теплоносителя Г,,, то в сечениях, близких к входному, теплоотвод окажется незначительным и процесс будет проходить в почти адиабатических условиях. В дальнейшем, по мере повышения температуры реагирующей смеси скорость теплообмена возрастает и в некотором сечении сравняется со скоростью тепловыделения. После этого температура реакции, пройдя через максимум, начнет убывать. Верхнюю оценку для достигаемой максимальной температуры можно найти, считая, что процесс протекает адиабатически вплоть до самой горячей точки . Тогда верхняя оценка температуры, при которой скорости тепловыделения и теплоотвода сравняются, может быть найдена по точке пересечения прямой теплоотвода q = а (Т — Т .) и кривой тепловыделения ф (Т) = hr (Т). Последнюю строят с учетом соотношения между концентрацией и температурой (VII.28), которое выполняется в адиабатическом процессе. Кривая тепловыделения и прямая теплоотвода изображены на рис. III.3 они пересекаются в нескольких точках, и верхнюю оценку максимальной температуры дает точка пересечения, соответствующая наименьшей температуре. По мере увеличения температуры теплоносителя прямая теплоотвода сдвигается вправо, и при некотором критическом значении низкотемпературная точка пересечения исчезает. При этом верхняя оценка температуры в горячей точке резко повышается. Формально значение максимальной температуры, конечно, не может измениться скачком. Из теории обыкновенных дифференциальных уравнений следует, что решение системы уравнений (VII.35), (VII.36) непрерывно изменяется с изменением всех параметров, в том числе и (см. также раздел VII.2). Однако в области значений параметров, близкой к той, где кривая тепловыделения касается прямой теплоотвода (рис. III.3, прямая 4), следует ожидать сильной чувствительности температуры в горячей точке к изменению параметров процесса. [c.288]

В ряде случаев жидкофазные реакции удобно проводить в адиабатических условиях, например в сосуде Дьюара. Тогда об их скорости можно судить по скорости нагрева или охлаждения реакционной массы, поскольку [c.77]

Третий метод определения теплоты процесса основан на измерении перепада темиературы при осуществлении процесса в адиабатических условиях. Так как промышленные теплоизолированные реакторы работают в условиях, близких к адиабатическим, этот метод удобен для промышленных условий. Особенно часто он применяется для процессов со сложными нефтяными смесями, когда в химической схеме процесса используются технологические обобщения . [c.205]

Процесс сушки осадков на фильтре можно разделить на два периода. Во время первого, отличающегося наибольшей скоростью сушки, из слоя осадка уходит воздух, насыщенный влагой в адиабатических условиях, поскольку поверхность контакта достаточна для массопередачи от жидкой фазы к газообразной. При этом внутри осадка создается относительно узкая зона испарения, которая постепенно перемещается от границы осадка с воздухом к [c.281]

О степени превращения исходного компонента при исследовании единственной или брутто-реакции, протекающей с тепловым эффектом, можно судить по тепловыделению или теплопоглощению в ходе процесса. Так, при проведении экзотермической реакции в адиабатических условиях изменение температуры процесса пропорционально изменению концентрации исходного вещества или продукта [c.426]

Пиролиз — термотехнологический процесс разложения и различных превращений исходных материалов в адиабатических условиях прц высокой температуре. [c.43]

Тяжелый бензин или газойль в присутствии водяного пара нагревается в трубчатой печи до 590—680°. При этом уже происходит частичное расщепление углеводородов. Продукты, выходящие из трубчатой печи, смешиваются с водяным паром, перегретым в отдельном пароперегревателе до 930°, и короткое время остаются в адиабатических условиях в изолированной трубе. Водяной пар отдает тепло на протекание эидотердгаческоп реакции пиролиза и, понижая парциальное давление углеводородов, препятствует возникновению вторичных реакции. Глубина пиролиза определяется отношением перегретого пара к парам углеводородов. Затем газы снова быстро охлаждаются, причем выделяющееся при охлаждении газов тепло ис- [c.55]

С технической точки зрения решающее значение нрн синтезе Фишера— Тропша имеют, во-первых, очень большая теплота реакции каталитического гидрирования окиси углерода и, во-вторых, необходимость очень точного соблюдения постоянной температуры синтеза, особенно иа кобальтовом катализаторе, где она должна выдерживаться практически в пределах 1°. В противном случае значительно возрастает нежелательное метанообразование. Кроме того, при высоких температурах наблюдается отложение углерода на катализаторе, приводящее к быстрой его дезактивации. Из уравнений реакции на кобальтовом и железном катализаторах можно рассчитать, что на 1 нм сйнтеэ-газа, вошедшего в реакцию, выделяется по меньшей мере 600—700 ккал, т. е. количество тепла, достаточное (в адиабатических условиях) для нагрева синтез-газа примерно до 1500°. Отсюда ясно, какие конструктивные трудности возникают при эксплуатации установок крупного размера в связи с требованием соблюдать практически постоянную температуру синтеза. [c.67]

Пусть Та = Го + - 10 — температура, достигаемая при полном превраш ении в адиабатических условиях. Тогда, используя формулу (VIII.55), находим [c.230]

При проведении процесса в адиабатических условиях neKOTopi.ix преимуществ можно добиться, комбинируя реакторы идеального смешения с трубчатыми реакторами (см. библиографию на стр. 252). Мы видели, что в изотермическом реакторе скорость реакции монотонно уменьшается с увеличением степени полноты так что при проведении процесса в реакторе идеального смешения всегда требуется большее время контакта, чем в трубчатом реакторе. Это положение остается верным и для эндотермических реакций, проводимых адиабатически. Однако, мы видели, что при адиабатическом проведении обратимой экзотермической реакции скорость реакции сначала возрастает, а затем падает. Если построить график зависимости fo) от i вдоль адиабатического пути, проходящего через точку I = о, г = T a, то получится кривая, подобная изображенной [c.246]

Рис. 1Х.9. Путь реакции в трубчатом только на неоольшом входном реакторе, охлаждаемом со стенки. участке) скорость прироста температуры будет меньше, чем в адиабатических условиях, т. е. > 1. Если, однако, правая часть уравнения (IX.50) положительна, температура будет увеличиваться вплоть до точки В, а затем начнет падать. Поэтому путь реакции АВС может дважды пересекать крпвую на которой скорость реакции максимальна, и прп любом значении существует некоторая оптимальная температура на входе Т

Математическое описание химического процесса с тепловым эффектом Н в адиабатических условиях дополняется уравнением теплового баланса, учитывающим интзнсивность тепловыделения, пропорциональную Н и пбсслютному энччечию скорости реакции Ц/, [c.58]

Процесс каталитического крекинга проводят в адиабатических условиях, в паровой фазе, при 450—500° л невысоком избыточном давлении (0,5—1,5 ати), а iTpoi e регенерации катализатора — в атмосфере воздуха или смеси его с продуктами сгорания при 540—680 и давлении от 0,1 до 1,6 ати. [c.6]

Однако прежде чем перейти к разбору примеров оптимизации адиабатических реакторов, необходимо остановиться на некоторых общих свойствах обратимых экзотермических реакций, оеущсствляе-рлых в адиабатических условиях. [c.122]

Эти факты указывают на то, что общий индукционный период (т = = Tj + Та) находится в сложной зависимости от температуры и давления. Эта зависимость иллюстрируется измерениями Шейермейера и Штейгер-вальда [43J над окислением н-гептана. На рис. 3 нанесен по оси ординат на логарифмическую шкалу индукционный период т,, а по оси абсцисс — обратная величина абсолютной температуры в конце сжатия, рассчитанная при допущении адиабатических условий. Три кривые соответствуют конечному давлению в 9, 15 и 20 ат, В области низких температур каждая кривая становится почти прямой линией, т. е. т уменьшается на фактор отсюда следует, что в этих усл01 иях преобладает т . При повышении температуры кривые изгибаются кверху тем больше, чем ниже давление. Это свидетельствует о преобладанйи периода Tj, который увеличивается с повышением температуры и уменьшается с повышением давления гораздо быстрее, чем т . [c.254]

Существует тесная взаимосвязь мен<ду температурой реакции, временем контакта и глубиной конверсии углеводорода. При работе под давлением выше атмосферного, когда подавляется реакция образования олефинов, температура можот изменяться в широких пределах, давая возможность останавливать реакцию по достижении требуемой глубины конверсии. Теплота реакции мон от быть использована посредством теплообмена. Если реакция проводится в адиабатических условиях, для контроля за температурой можно добавлять разбавитель. В качестве разбавителя запатентован, в частности, водяной пар [12]. Разбавителем также может служить избыточное количество углеводорода. [c.343]

Очевидно, не все приведенные классификации взаимоисключают Друг друга, скорее они являются взаимодополняющими. Так, например, реакция может быть необратимой, второго порядка, протекать в адиабатических условиях в проточном реакторе непрерывного действия, с неподвижным слоем твердого катализатора. [c.20]

Аналогично производится расчет и для других температур. В последнем столбце табл. 22 приведены значения степеней превращения, рассчитанные для всегс диапазона температур. Отметим, что вследствие быстрого понижения температуры и, следовательно, скорости реакции крекинг этана в адиабатических условиях практически не осуществляется. [c.95]

В Советском Союзе в результате исследований, проведенных во ВНИИСК и ЦНИЛ Ереванского завода, был разработан оригинальный и простой способ гидрохлорирования ВА непрерывным методом в адиабатических условиях. Постоянство температуры реакции обеспечивается за счет теплоты испарения ВА, подаваемого частично в жидкой фазе, и путем проведения реакции при небольшой глубине конверсии, с отводом продуктов реакции в паровой фазе. [c.718]

Быстрое движение частиц об условливает равномерное распределение температуры в слое, в результате чего устраняются локальные перегревы, имеющие место в реа.ктор.ах вытеснения с неподвижным слоем твердых частиц. Это дает существенные преимущества при проведении реакций в адиабатических условиях, когда температура процесса определяется теплотой самой реакции. В реакторе с псевдоожиженным слоем отвод тепла для снижения температуры до заданного уровня осуществить труднее, чем в реакторе с неподвижным слоем, поскольку в нем сложнее создать необходимую поверхность теплообмена без снижения эффективности псевдоожижения. Конечно, могут быть использованы раз.бавленные среды, о.днако, это может привести к снижению скорости реакции. Еще одним недостатком такого реактора является истирание катализатора, в результате которого в газовый поток попадает пыль. [c.20]

Необходимым условием устойчивости является превышение производной от скорости отвода тепла по температуре над аналогичной производной для скорости выделения тепла. Это условие, однако, не всегда является достаточным. Оно было дополнено вторым условием (которые оба вместе являются необходимыми и достаточными), сформулированным Арисом и Амандсоном [6], Боресковым и Слинько 7], Джиллесом и Гофманном 8]. Боресков и Слинько отмечают, что если второе условие не удовлетворяется, то это приводит к колебаниям температур и концентраций с возрастающими амплитудами. Джиллес и Гофманн показали, что в случае проведения реакции в адиабатических условиях (т. е., когда член, выражающий теплопередачу в уравнении (6.7), равен нулю) колебаний не происходит. Следовательно, в этом случае первое условие устойчивости является достаточным. [c.159]

Рассмотрим теперь разв ётвленный ценной процесс. Для адиабатических условий в начальной фазе процесс изотермичен, и уравнения теплового баланса и химической кинетики имеют вид [c.325]

Среди достоинств РГЖПСК отмечаются следующие возможность проведения каталитических процессов при высоких скоростях химической реакции (в расчете на единицу объема катализатора) даже при использовании высокоактивных катализаторов относительно низкий градиент температуры по реакционной зоне вследствие высокой теплоемкости слоя теплоотвод из реакционной зоны не лимитирует скорость химической реакции возможность реализации каталитических процессов в адиабатических условиях как для реакторов смешения, так и для реакторов вытеснения замена отработанного катализатора свежим в ходе проведения процесса использование гранул катализатора, фактор эффективности которых близок к единице. [c.233]

Как видно из результатов расчета, при проведении данного процесса абсорбции в аппарате, эквивалентном двум теоретическим ступеням, в адиабатических условиях конечная концентрация гексана в газе составила 0,02461 мол. доли, что соответствует степени извлечения 88,5 %. Эта степень извлечения намного ниже достигаемой в изотермических условиях (см. пример 1). При этом абсорбент в апнарато нагревается до 44,3 °С, а газ — до 35 °С. [c.48]

Изменение внутренней энергии равно механической работе, т. е. 5U=5A, или 5L = - 5Q = - T5,S, где сохранено введенное выше обозначение для L и учтено, что в адиабатических условиях deS = О и возрастание энтропии тела равно d,S. Имея в виду уравнение (3.36), постулируем, что 6L = О при t = onst. [c.197]

Это выражение представляет собой не что иное, как разогрев реагирующех смеси, достигаемый при полном превращении лимитирующего реагента в адиабатических условиях. [c.116]

Очевидно, что все траектории процесса в фазовой плоскости не могут выйти за пределы некоторой ограниченной области. Дей-ствите льно, концентрация исходного вещества заключена в пределах от нуля до концентрации на входе в реактор С , а температура от То или Т (температура теплоносителя) до температуры максимального разогрева, достижимого при выгорании всего исходного вещества в адиабатических условиях. В частности, в рассмотренном выше случае безразмерные концентрация и температура заключены в пределах 0<с<1, О< 0< 0. Если траектории не вы- [c.332]

Для того чтобы фракционирование было эффективным, его следу( Т осуп ествлять в адиабатических условиях, т. е. при отсутствии теплообмена колонки с окружающим воздухом. РГеобходи-мое равнов8( ие между стекающей вниз флегмой п идущими вверх парами не может установиться, если стенки колонки сильно охла-укдаю гея. При работе с веществами, кипящими ниже комнатной темпе эатуры, хорошая изоляция достигается применением посеребренной вакуумной рубашки. [c.147]

Получение ацетилена (С2Н2) основано на пиролизе, т. е. термическом разложении, и различных превращениях исходных углеводородов при температуре выше 1000 °С в адиабатических условиях за 0,005—0,02 с. В течение этого времени необходимо осуществить нагрев сырья, непосредственно реакцию и охлаждение образующихся продуктов до 200 °С. [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология