Изотермические условия

Кинетику превращений в системе жидкость (газ) — жидкость рассмотрим на примере абсорбции газа жидкостью с одновременной химической реакцией, считая, что реакция проходит только в жидкой фазе. До сих пор для количественного описания таких превращений широко используется пленочная теория Льюиса и Уитмена. Согласно этой теории, по обе стороны межфазной поверхности газ —жидкость существуют ламинарные пограничные пленки. Несмотря на то, что пленочная теория гидродинамически обоснована только для газа, она проста и удобна в применении. Предполагается, что вне пределов пограничных плепок изменения концентраций реагентов в направлении, перпендикулярном к межфазной поверхности, отсутствуют, а на поверхности контакта фаз между концентрациями абсорбируемого компонента в жидкости и в газе устанавливается динамическое равновесие. В состоянии такого равновесия зависимость между парциальным давлением газообразного компонента и его концентрацией в жидкой фазе выражается законом Генри. Принятая модель процесса используется при изотермических условиях его проведения. [c.250]

Температура, эквивалентная средней скорости неизотермического процесса, это та температура, при которой может быть достигнута та же скорость процесса в изотермических условиях. [c.270]

На установках флюид процессы крекинга и регенерации проводятся преимущественно в изотермических условиях. Превращение сырья начинается в транспортной линии, т. е. до поступления его в реактор. [c.144]

Поправочный коэффициент ф — единственная возрастающая функция безразмерного комплекса —SH) D j(где ДЕ —энергия активации реакции Rr—газовая постоянная Го — температура поверхности А.тв — теплопроводность твердого тела). В изотермических условиях этот безразмерный комплекс равен нулю, например, когда теплота реакции незначительна или константа скорости реакции нечувствительна к температуре, или теплопроводность твердого тела бесконечно велика. Безразмерный комплекс может принимать как положительные, так и отрицательные значения, в соответствии с тем, является ли реакция экзо- или эндотермической. [c.48]

Химические реакции почти всегда сопровождаются выделением (поглощением) тепла, и температура изменяется по мере протекания процесса. В экспериментальных исследованиях необходимо по возможности поддерживать изотермические условия, чтобы опыты не усложнялись вследствие изменения скорости реакции с изменением температуры. Влияние температуры можно определить путем постановки опытов, проводимых при нескольких различных постоянных температурах. В лаборатории удается поддерживать почти изотермические условия благодаря большой наружной поверхности, приходящейся на единицу объема аппарата в небольших установках, и в результате того, что теплопередача в этих установках всегда может быть обеспечена и не лимитируется экономическими соображениями. С другой стороны, в крупных промышленных агрегатах практически осуществимая скорость теплопередачи строго ограничена. Таким образом, при проведении промышленных процессов большое значение приобретают как проблемы, так и вопросы кинетики теплопередачи. Иногда проблемы теплопередачи настолько важны, что агрегат можно рассматривать скорее как теплообменник, чем как реактор. Процесс ведут адиабатически в тех случаях, когда температура изменяется лишь в пределах рабочего режима, т. е. не понижается настолько, что скорость реакции становится слишком низкой, и не повышается так, что процесс нельзя регулировать. [c.89]

Для замыкания полученной системы уравнений необходимо задать связи параметров, характеризующих свойства фаз и пористой среды, с давлением. При изотермических условиях фильтрации средняя истинная плотность и коэффициент вязкости каждой из фаз определяются давлением в данной фазе [c.256]

Аналитические решения рассмотренных выше дифференциальных уравнений первого и второго порядка известны лишь для частных случаев с единичными простыми реакциями в изотермических условиях. Поэтому для интегрирования их в настоящее время используются в основном численные методы и решение производится на ЭЦВМ [6, 7, 68]. [c.43]

Пусть в реакторе со стационарными изотермическими условиями протекает реакция нулевого порядка W = к. При этом считаем, что коэффициент продольного переноса и объемная скорость потока по высоте и сечению аппарата fie меняются концентрация в данном сечении потока постоянна. [c.72]

Поскольку на участке реактора О т т, процесс протекает в изотермических условиях, из уравнения (VI,250) находим [c.318]

Еслн в процессе выбора температуры Т х,, удовлетворяющей условию (VH,396), оказывается, что найденное значение Тот-. (0) превышает предельно допустимое 7, то начальный участок реактора [(), Tj ] прп оптимальном температурном режиме должен работать в изотермических условиях с температурой Tj, Размеры этого участка, т. е. значенне т , должны определяться также при расчете оптимального температурного профиля в аппарате. [c.383]

Очевидно, что конечный участок реактора нри этом должен работать н изотермических условиях ири температуре Т - Ту. Возможные типы соответствующих температурных профилей показаны па ])ис. VH-17. [c.384]

Основываясь на приведенном разделении превращений в гетерогенных системах, ограничимся изучением контактных процессов и абсорбции с одновременной химической реакцией. Для упрощения примем изотермические условия проведения этих превращений, помня, что при проектировании реакторов обязательно нужно учитывать взаимосвязь тепловыделения и теплопоглощения. [c.244]

Кинетическое уравнение контактного процесса, проходящего в изотермических условиях, даже без учета некоторых указанных в табл. Vni-1 простых этапов было бы очень сложным. Обычно считается, что один из этапов оказывает основное сопротивление и лимитирует скорость процесса. Когда сопротивление двух этапов соизмеримо, в кинетическом уравнении необходимо учитывать совместное их влияние на скорость процесса. Однако не всегда удается вывести кинетическое уравнение, основанное на принятом механизме процесса, и тогда приходится пользоваться эмпирическими корреляциями экспериментальных результатов. При этом необходимо помнить, что экстраполировать за пределы данных измерения нужно очень осторожно. Слишком далекая экстраполяция может привести к значительным ошибкам. [c.272]

Диффузию в пористом катализаторе и реакцию на его внутренней поверхности рассмотрим на примере круглого зерна радиусом Но в изотермических условиях. Предположив, что диффузия проходит в соответствии с кнудсеновским механизмом, диффузионный [c.285]

С аналогичной проблемой приходится встречаться при проведении реакции в любом реакторе без теплообменника. Количество теплоты, выделяемой или поглощаемой во время реакции, пропорционально количеству реагирующих исходных веществ, а следовательно, объему аппарата количество же теплоты, отводимой или подводимой извне, пропорционально поверхности аппарата. Поскольку с увеличением размеров аппарата объем его увеличивается пропорционально третьей степени линейного размера, а поверхность — второй степени, то чем больше аппарат, тем меньшее количество участвующей в обмене теплоты приходится на единицу объема аппарата. С повышением объема системы условия ее работы будут более близки к адиабатическим. В небольших аппаратах легче достигаются изотермические условия проведения процесса. Отсюда следует, что нужно использовать большие аппараты, когда необходимо ограничить внешний теплообмен, и меньшие, когда теплообмен с окружающей средой должен быть интенсивным. [c.404]

На рис. IX-7I приведена зависимость между объемами этих реакторов, которые необходимы для достижения определенной степени превращения при реакциях первого и второго порядка, проходящих в гомогенной системе при изотермических условиях. Разница особенно велика при высоких значениях степени превращения. Если по каким-либо причинам трубчатый реактор не подходит для наших целей, то следует применять каскад кубовых реакторов. Во многих случаях достаточно 3—4 реакторов в каскаде, чтобы приблизиться к перерабатывающей способности, достигаемой в трубчатом реакторе, хотя иногда для этого приходится использовать и большее число аппаратов в каскаде (до 20). [c.420]

Если в реакторе преобладают изотермические условия, то при температурах 450 425 и 400 °С по истечении 80 с от начала реакции парциальные давления метанола в продуктах будут равны 7,4 9,0 и 7,1 ат, соответственно. Когда реактор разделен на две секции и в первой из них температура равна 450°С, во второй 425°С, а время контакта газов с катализатором в каждой секции 40 с (т. е. всего 80с, как и в предыдущем случае), парциальное давление метанола в первой секции составит 6,8 ат и во второй 9,8 ат. Количество получаемого метанола в этом случае возрастает на 8,9 /о. [c.425]

Для точного контроля хода реакции нужно регулировать температуру в пределах заданного диапазона. Это достигается осуществлением соответствующего теплообмена. В промышленных агрегатах не всегда целесообразно поддерживать действительно изотермические условия. Необходимый контроль за скоростью реакции можно обеспечить путем организации теплообмена, при регулировании исходной температуры и концентраций компонентов, а также применяя катализаторы и ингибиторы. Для создания приблизительно изотермических условий в системе можно указать несколько способов осуществления теплообмена. [c.96]

Теплопередача к изотермическим системам. В любой момент времени скорость отвода тепла равна скорости выделения теплоты реакции, если скорость теплопередачи такова, что возможно поддержание изотермических условий в системе. Други- [c.107]

Интегрируя это выражение при изотермических условиях, получим [c.148]

На рис. П1-5 приведены кривые изменения состава по длине, характерные для трубчатых реакторов в изотермических условиях. Во всех случаях предполагается, что скорость жидкости равна 0,2 м сек. [c.45]

Для изотермических условий испарения существует следующая зависимость между коэффициентом диффузии Ор(0), отнесенным к градиенту парциального давления (в м/ч), и коэффициентом диффузии О ), отнесенным к градиенту концентраций (в м /ч). [c.113]

Обладая значительными преимуществами перед СКФ-26 по морозостойкости, сополимер СКФ-260 не уступает ему по термостойкости. Об этом свидетельствуют сравнимые потери массы при прогревании в изотермических условиях при 200, 250, 300 °С. Если для СКФ-26 потери массы после 57-часового прогрева при указанных температурах составляют 0,11, 0,75 и 4,81% (масс.), то [c.518]

Теплотой реакции называется наибольшее количество тепла, выделяемого или поглощаемого в изотермических условиях при постоянном давлении или объеме. Теплота реакции равна разности энтальпий продуктов и исходных веществ и зависит от химических свойств реагирующих и образующихся веществ, а также от параметров,- характеризующих их физическое состояние. [c.27]

Таким образом, решающее значение приобретает получение кинетических данных в изотермических условиях. В экспериментальном реакторе должно быть устранено влияние диффузии. Уменьшить влияние внешней диффузии можно благодаря высоким скоростям газового потока. Скорость потока в экспериментальном реакторе можно варьировать, меняя одновременно количество реакционной смеси и количество катализатора. Величина может оставаться постоянной при разных скоростях реакционной смеси. [c.124]

В кипящем слое реакция протекает в изотермических условиях благодаря мгновенному выравниванию температуры, интенсифицируются процессы массопередачи и теплонередачи и упрощается аппаратурное оформление процесса. [c.273]

А. Связь между скоростью реакции и свободной энергией. Скорость реакции вблизи равновесия. Движуш,ей силой химической реакции в изотермических условиях является разность свободных энергий реагентов и продуктов реакции. В равновесии эта разность равна нулю. Хотя это обстоятельство ничего не говорит о том, будет ли происходить реакция, оно показывает, что если реакция будет осуш,ествляться, то она пойдет п направлении понижения свободной энергии системы. Поэтому ваншо выяснить, может ли термодинамика дать какую-нибудь связь между скоростью и изменением свободной энергии. Подобное исследование было проведено Пригожиным с сотрудниками [251, расширено Майнсом с сотрудниками [24] и привело к следун щим результатам. (Вывод, приведенный здесь, отличается от предлогкенного этими авторами, и результаты имеют более обш,ий вид.) [c.71]

Нитрофоска представляет собой продукт светло-серого цвета с температурой теплового разложения 198—200 °С. Разложение нитрофоски в изотермических условиях при 170—240 °С протекает с автокаталитическим ускорением (после некоторого индукционного периода скорость разложения резко возрастает). В период автокаталптического разложения из нитрофоски выделяется 35— 40% газообразных продуктов. При горении из нитрофоски в газовую фазу удаляется 94—96% азота, 40% хлора и 30% фосфора нитраты и NH4 I разлагаются полностью. Температура самовоспламенения аэровзвеси нитрофоски влажностью 0,4% для фракции 0,5—0,25 мм составляет 550—540 С и для фракции 0,25 мм она равна 380—390°С. [c.57]

Ниже рассмотрен ряд примеров построения математического оиисапия реактора идеального смешения для различр[ых типов химических реакций, проводимых в изотермических условиях. [c.77]

Следует отметить, что при этом имеется возможность обеспечения оптимального темпе )атурпого режима реактора, который будет также удовлетворять условию (УП,393) п целиком состоять из изотермического участка прп те,мнературе Т - Этот случай может представиться, когда заданное значение г оказывается меньше значения Т1,о[1т.> определяемого д, 1я изотермических условий реакции при температуре Та ио формуле (П1,1(39) (рпс. УИ-16, а). [c.383]

Предположение о постоянстве отношения ki/k2 в зоне реакции равнозначно изотермическим условиям проведения процесса кроме того, kijk2 = onst в том случае, когда температура в системе изменяется, но энергии активации обеих параллельных реакций [c.373]

Мож Ю также предполагать, что своим происхождением хо.тодные пламена обязаны механизму реакции н могут появляться в изотермических условиях. Такое предположение было сделано Франк-Каменецким [ 12] оно развивалось позже Уолшем 56]. Нал1 кажется, что такой реакционный механизм, в котором концентрация промежуточных продуктов претерпевает ряд периодических изменений, представляет значительный ин- [c.263]

Рассчитать количество катализатора, необходимого для превращения 20% С2Н4 в изотермических условиях (при 271 °С), если расход исходной смеси, содержащей эквимолекулярные количества этилена и воды, составляет 4,536 кмольЫ. [c.239]

При нагревании силоксановых каучуков в присутствии кислорода на первый план выдвигаются окислительные реакции, протекающие в изотермических условиях уже при 200—230 °С и сильно ускоряющиеся при 250 °С и выше, причем поглощение полимером кислорода начинается после индукционного периода, уменьшающегося с повышением температуры, и носит автоката-литичеекий характер [65—68]. Скорость отщепления метильных групп в результате термоокисления на много порядков выше скорости их отрыва при нагревании в вакууме [66]. [c.487]

Следует, однако, заметить, что сказанное выше относится к изотермическим условиям. Оценка коэффициента эффективности значительно усложняется при попытке учесть температурные градиенты, неизбежные в зернах катализатора. Известно, что разность температур между внешней и внутренней поверхностью зерна при экзотермических реакциях может достигать 50 С и более. В результате этого коэффициент эффективности может превышать единицу, что и обсуждалось рялом авторов [23—26]. Дополнительные трудности при использовании коэффициента эффективности, причиной которых является адсорбция, рассмотрены Чу и Хоугеном [27]. [c.42]

Приближенный метод оценки влияния продольного переноса вещества при изотермических условиях разработан Хафтоном Ч В методе используется одномерная модель вида [c.222]

Нарсимхан и Дорайсвами рассматривают эту задачу более детально применительно к реакции типа А В С, протекающей в изотермических условиях. Принимается, что компонент В присутствует в таком избытке, что не влияет па скорость реакции. Движущую силу разбивают на части, описывающие отдельные составляющие процесса массоиереноса. Эти составляющие могут быть охарактеризованы соответствующей величиной единичной высоты. Полную высоту получаем суммированием единичных высот. [c.256]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология