Химические тепловой эффект

Тепловой эффект реакции вычисляется по закону Гесса, сформулированному еще в 1840 г. Этот закон гласит, что тепло, выделяемое или поглощаемое в химическом процессе, постоянно и не зависит от того, является ли процесс одно- или многостадийным. Таким образом, теплоту образования какого-нибудь соединения молено найти, используя данные по другим реакциям. Стандартную теплоту реакции АЯ можно вычислить по теплотам образования всех соединений, принимающих участие в реакции. Она равна разности алгебраической суммы стандартных теплот образования продуктов реакции АЯ" и алгебраической суммы стандартных теплот образования исходных веществ ДЯ [c.28]

Теоретические основы. Процесс протекает с выделением тепла. Расчетный тепловой эффект реакции алкилирования изобутана составляет 125—135 кДж/моль прореагировавших олефинов фактический тепловой эффект (с учетом побочных реакций) равен 85—90 кДж/моль. В условиях процесса имеют место реакции алкилирования изобутана олефинами, олигомеризации олефинов, расщепления продуктов олигомеризации, перераспределения водорода, образования и разложения алкилсульфатов. В результате этих реакций, протекающих большей частью по карбкатионному механизму, в продуктах образуется пять основных групп углеводородов триметилпентаны, диметилгексаны, легкая фракция (С4—Се), тяжелая фракция (Сд и выше), растворенные в кислоте высокомолекулярные углеводороды (полимеры). Названные углеводороды получаются нз общих для каждой группы одного или нескольких промежуточных веществ. Установлено, что в продуктах алкилирования содержится 17 изопара-финовых углеводородов С5—С и 18—20 изопарафиновых углеводородов Сд и выше. Наиболее важные химические стадии процесса алкилирования изобутана бутиленами следующие. [c.167]

Тепловым эффектом химической реакции (Q) называется количество теплоты, которое выделяется или поглощается при ее протекании. Тепловой эффект эндотермической реакции, т. е. реакции, протекающей с поглощением теплоты будет положительным, а тепло- [c.20]

Большинство химических реакций протекает с выделением или поглощением тепла. Тепловой эффект химической реакции может быть найден экспериментально илп вычислен ио закону Гесса как разность сумм теплот образования продуктов реакции и исходных веществ из элементов, а также как разность сумм теплот сгорания исходных веществ и продуктов реакции. [c.375]

Для количественной оценки эффекта продольного перемешивания в колонных аппаратах предложен ряд методов, базирующихся на различных физических моделях гидродинамической структуры потоков. К большинству колонных аппаратов, используемых в химической технологии, применимо несколько взаимосвязанных типовых моделей, представляющих с рой частные случаи единой обобщенной модели. Анализ работы колонных аппаратов с учетом гидродинамической структуры потоков позволяет путем сочетания наиболее благоприятных тепло- или массообменных характеристик одного из них и гидродинамической обстановки в другом подойти к созданию новой оптимальной конструкции. [c.9]

При наличии теплового эффекта реакции, очевидно, необходимо обеспечить подвод (съем) тепла за счет внешнего теплоносителя (хладоагента). Соответственно математическое описание должно включать и выражение (4.48) в уравнении теплового баланса. И, наконец, для реакций, протекающих в системе из двух (и более) фаз, необходимо учитывать массоперенос через границу раздела фаз в форме выражения (4.52). Таким образом, в зависимости от физико-химической природы реагентов, их характерного состояния, типа реакции (эндо- или экзотермическая) одной и той же модели структуры потоков будут соответствовать различные математические описания конкретных реакторов. [c.136]

Кислородное дутье позволяет снижать потери от угара только в случае применения одноступенчатого аппарата. При большем числе секций обогащение воздуха кислородом нецелесообразно. Наибольший эффект снижения потерь от угара дает дожиг окиси углерода в промежуточных ступенях. При утилизации физического и химического тепла отходящих газов и числе секций 6—7 (температура отходящих газов 500—550 °С) потери кокса от угара составляют всего 6,5 мае. % дальнейшее увеличение числа секций с точки зрения снижения потерь от угара нецелесообразно. [c.133]

Теплотворность газов определяется экспериментальным путем пря сжигании в калориметре. Учитывается только химическое тепло горения — тепловые эффекты реакций физическое тепло, внесенное с газом и воздухом, из баланса исключаются. Тепловой эффект приводится к нормальным ус- [c.365]

Интенсивность источника тепла в уравнениях, описывающих изменение температуры в потоках, равна суммарному тепловому эффекту всех химических реакций, протекающих в потоке [c.61]

Тепловой эффект каталитического риформинга бензиновых фракций, возникающий в результате химических превращений в реакторе, пропорционален количеств и глубине реагирующих веществ, содержащихся в исходном сырье. Как показывает практика, величина суммарной затраты тепла на реакции процесса риформирования в основном определяется содержанием в сырье нафтеновых углеводородов. [c.6]

Часто химические реакции сопровождаются экзотермическим пли эндотермическим тепловым эффектом. Если реакция должна протекать изотермически, то необходимо определенное количество тепла либо подвести к реактору, либо отвести от него. [c.46]

В нефтепереработке основная масса процессов сопровождается многочисленными химическими реакциями, протекающими с выделением или поглощением тепла. Тепловой эффект процесса слагается из теплот этих реакций. Для технологических расчетов реакционных устройств тепловые, эффекты процессов переработки нефти и газа либо рассчитывают по закону Гесса либо определяют путем обследования реакционных устройств промышленных установок. Последний метод более точен. [c.78]

Независимо от типа катализаторов первичным актом химического превращения, протекающего на их поверхности, является адсорбция реагентов, поэтому активность гранулы катализатора зависит не только от химического состава активных компонентов, но и от структуры кристаллической решетки, конфигурации и размера пор и их распределения. Существенное значение имеют также эффекты, связанные с транспортом массы и тепла необходимо учитывать влияние возникающих градиентов концентраций и температур. Таким образом, необходимо детальное изучение адсорбционных процессов, сопутствующих химическим реакциям. [c.21]

Целенаправленное сочетание ректификации и химической реакции возможно в тех случаях, когда реакция протекает с высокой скоростью и большим тепловым эффектом и их совместное протекание непротиворечиво. Основная цель совмещения состоит в активном использовании тепла химической реакции непосредственно в одном аппарате без промежуточных преобразователей [c.354]

Внутренние источники (стоки) вносят качественные изменения в процесс функционирования ХТС и отображают эффекты химических и физических превращений, происходящих внутри элементов системы. Внутренний материальный источник (сток) соответствует количеству компонента, вступившего в химическую реакцию, или количеству компонента, образовавшегося в результате химического превращения. Внутренний тепловой источник (сток) отвечает количеству тепла, выделяющемуся или поглощающемуся в результате протекания внутри элементов ХТС химических и физических превращений. [c.38]

В общем случае при разработке математического описания химического реактора необходимо учитывать термокинетические, диффузионные и химические эффекты. Соответственно в уравнение гидродинамической модели структуры потоков включаются выражения, характеризующие источники вещества и тепла. Собственно источником вещества является химическое превращение, и его интенсивность будет пропорциональна скорости образования продуктов реакции [c.96]

Химическая реакция рассматривается как совокупность актов разрыва и образования химических связей (гомолитические реакции, гетероциклические реакции и т. п.), связанных с преодолением потенциальных энергетических барьеров и вызываемых внутренними и внешними причинами, к которым можно отнести химическое инициирование влияние окружающей среды воздействие света, тепла, ультразвука, проникающих ионизирующих и лазерных излучений эффекты плазмы химическую индукцию влияние различного вида катализаторов и т. п. Быстрота химического превращения определяется вероятностью взаимодействия частиц, которые обладают энергией, достаточной для преодоления потенциального барьера (фактор частоты их колебаний и [c.24]

Итак, процесс суспензионной сополимеризации в периодическом реакторе сопровождается потоками тепла и массы на единичных, взаимодействующих друг с другом включениях дисперсной фазы и должен рассматриваться как процесс нестационарного тепло- и массообмена с химическими реакциями с учетом стохастических эффектов дробления — коалесценции включений, а также изменения физико-химических свойств системы. [c.274]

Выделение или поглощение тепла в процессе химического превращения продолжается до тех пор, пока существует отклонение химической системы от равновесия, которое характеризуется нулевым производством энтропии. Полная диаграмма химической системы должна топологически отражать связь производства энтропии с необратимыми процессами собственно химических превращений и тепловыделений (теплопоглощений). Зависимость теплового эффекта реакции АН от степени ее удаления от равновесия В характеризуется соотношением [c.137]

Здесь вход и выход из реактора представляются источником усилия и потока, соответственно Зе/х и Зв/г процесс перемешивания изображается узлом смешения 02 емкостный элемент Сд отражает изменение общего объема V реакционной смеси в реакторе 3/7 изображает тепловой эффект химической реакции элемент Сб отражает эффект накопления тепла в реакторе. Связям с 1 [c.244]

Во-вторых, химические реакции постоянно сопровождаются тепловыми эффектами, которые иногда могут быть достаточно большими для того, чтобы вызвать заметное изменение температуры реакционной массы. Следовательно, тепловые эффекты реакций нужно учитывать при расчете соответствующих химических реакторов. Однако гораздо важнее знать, какую пользу можно извлечь из тепловых эффектов, выбирая тот или иной тип реактора, и как употребить выделяющееся тепло в теплообменной аппаратуре. [c.205]

Наличие источников тепла (стоков), которые определяются произведениями скоростей химических реакций па соответствующие тепловые эффекты этих реакций. [c.99]

При составлении энергетических (тепловых) балансов следует обращать особое внимание на переход одного вида энергии в другой, на изменение агрегатного состояния веществ, связанное с выделением или поглощением тепла, тепловые эффекты химических реакций и т. и. Материальный баланс можно составить как по [c.17]

Выбор схем для промышленного осуш,ествления химических превраш,ений углеводородных смесей в значительной степени зависит от величины и знака тепловых эффектов реакций. Для разработки способов технологического управления процессами и конструирования реакторных устройств необходимо знать не только суммарные тепловые эффекты, но и изменения количеств выделяемого или поглощаемого тепла по мере углубления процесса. [c.170]

Тепло, выделяющееся при окислении N0 в жидкой фазе. Тепло окисления N0 в газовой и в жидкой фазах рассчитываем ио одному тепловому эффекту, так как теплоты абсорбции и десорбции NOj, N0 и О2 относительно малы (ио сравнению с теплотами химических реакций) и в промышленных расчетах ими можно пренебречь [c.287]

Пренебрегая относительно малым количеством тепла, выделяющимся при других реакциях, получим общий тепловой эффект химических реакций [c.485]

При составлении энергетических (или тепловых) балансов особое внимание следует обращать на переход одного вида энергии в другой, на изменение агрегатного состояния веществ, сопровождающегося выделением или поглощением тепла, тепловыми эффектами химических реакций и т.п. [c.15]

Под эффективностью перемешивания понимают технологический эффект процесса перемешивания, характеризующий качество проведения процесса. В зависимости от назначения перемешивания эту характеристику выражают различным образом. Так, при получении суспензии или эмульсии эффективность характеризуется равномерностью распределения дисперсной фазы, при протекании химических процессов — степенью превращения или расходом реагента, а при интенсификации тепловых или массообменных процессов — отношением коэффициентов тепло- и массоотдачи при перемешивании и без него. [c.443]

Прп обосновании вида топлива для топочной камеры была показана целесообразность сжигания в ней части кокса, подвергаемого облагораживанию, В зависимости от гидродинамических и температурных условий работы топочной камеры в продуктах сгорания кокса в широких пределах может изменяться соотношение окислов углерода СО СОг, а следовательно, и тепловой эффект процесса горетгия Qp. Известно, что Qp резекции С+О2— СОг составляет 8200 ккал/кг углерода, а реакции С- -1/202—>-00 — всего 2350 ккал/кг. Поэтому степень полноты сгорания топлива (т. е. максимального использования потенциального тепла сжигаемого кокса) и утилизации физического и химического тепла дымовых газов обусловливает технико-экономические показатели облагораживания коксов. Степень использования потенциального тепла сжигаемого кокса зависит, главным образом, от природы исходного кокса, содержания в нем зольных компонентов и серы, а также от условий облагораживания. Ранее было показано, что температура в зоне реакции при облагораживания малосернистых и сернистых коксов существенно различается. Поэтому и глубина проте- [c.237]

Для повышения к. п. д. газификации применяют паро-воздушное и ларо-кислородное дутье, на котором при терыонейтральности реакций (когда суммарный тепловой эффект реакций равен нулю) можно все химическое тенло топлива превратить в химическое тепло генераторных газов. [c.157]

Раз уж речь зашла о взрывах, задумаемся о проблеме производства взрывчатых веществ с позиций химической физики. Челт тетрил лучше нитроглицерина Тепловыл эффектом реакции Нет — разница в теплотах разложения для этих двух типов взрывчатки ничтожна и, кроме того, не в пользу тетрила (1410 и 1430 кДж/моль соответствеино). Тогда чем же С позиций практики ответ простой — разрушительной силой взрыва. А она связана с характеристическим временем процесса. Один и тот же запас килоджоулей будет восприниматься либо как ласковое тепло камина, либо как взрыв бомбы — в зависимости от временн, за которое выделяется энергия. Сравнительно медленное выделение тепла мы называем горением, более бурное — взрывом. Именно поэтому пушки следует заряжать порохом, который выталкивает снаряд, а не динамитом, который разрушает орудие. [c.80]

Условия процесса могут быть постоянными по всему сечению реактора только при хорошем поперечном перемешивании реагирующей смеси. Последнее обычно описывается эффективным коэффициентом поперечной диффузии Е . В неподвижном слое поперечное перемешивание вызывается разделением и слиянием потоков при обтекании твердых частиц. Анализ этого процесса с помощью метода случайных блужданий приводит к значению радиального числа Пекле Ре = vdJE , равному — 8. В многочисленных экспериментальных исследованиях в неподвижных слоях без химических реакций были найдены числа Пекле от 8 до 15 причем при Ке > 10 число Пекле не зависит от числа Рейнольдса. Это подтверждает предположение о том, что поперечное перемешивание является чисто гидродинамическим эффектом. Числа Пекле для переноса тепла те же, что и для переноса вещества, а это говорит о пренебрежимо малой роли твердых частиц в процессе поперечной теплопроводности. С уменьшением числа Рейнольдса ниже 10 число Пекле сначала возрастает, но затем начинает уменьшаться, так как при [c.263]

Совмещенные реакционно-ректификационные процессы очень сложны, и строгий расчет их пока не создан. Однако имеются расчеты для некоторых упрощенных случаев [47—50], Так, Марек [51] предложил общий метод расчета ректификации при наличии химической реакции, взяв за основу итерационный расчет ректификации по Сорелю и Мак-Кэбу и Тиле. При этом наличие химической реакции в жидкой фазе учитывается введением в уравнения материального и теплового балансов дополнительных членов, соответствующих изменению количества вещества и тепла за счет реакции. Общность метода состоит в том, что он не ограничен числом компонентов, типом реакции и т, д, В общем случае, для расчета необходимы исходные данные в полном объеме (для концентрационного симплекса я-ко.мпонентной смеси в целом) о скорости реакции, тепловом эффекте, фазовом равновесии жидкость — пар, Мареком учтены возможные упрощения метода, связанные с рациональными допущениями, которые встречаются при обычном расчете ректификации, В итерациях, наряду с предположением определенных концентрации, предполагается также общее прореагировавшее количество вещества и учитывается в связи с этим задержка жидкости на каж- [c.208]

Математические модели теплообменных аппаратов строятся на основе уравнений теплового баланса и теплопередачи. Уравнения теплового баланса составляются на основс уравнений гидродинамики аппаратов с учетом тепловой емкости потоков, аккумулирования тепла в неподвижных разделяющих стенках и тепловых эффектов химических реакций. Передача теплового потока от одного теплоносителя к другому осуществляется как за счет конвекции подвижных сред, так и за счет теплопроводности в материале разделяющей стенки. [c.53]

Физико-химические параметры. Под физико-химическими параметрами понимают характеристики процессов тепло- и массоиередачи и химических реакций, например коэффициенты тепло- и массо-передачи, константы скорости химических реакций, тепловые эффекты реакций и т. д. [c.46]

АН° > О, т. е. химическая реакция с поглощением тепла, то реакция эндотермическая знак производной будет положительный, следовательно, констаита равновесия с увеличением температуры возрастает (рис. 114). Если АН° < О, т, е. химическая реакция идет с выделением тепла, то реакция экзотермическая знак производной будет отрицательный, следовательно, константа равновесия с увеличением температуры уменьшается. Если АН" = О, т. е. химическая реакция идет без теплового эффекта, копстанта равновесия не зависит от температуры. [c.250]

Шателье если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказывается внешнее воздействие, положение равновесия смещается в такую сторону, чтобы противодействовать эффекту этого воздействия. Если прямая реакция в равновесной химической системе является экзотермической, то при повышении температуры уменьшается если прямая реакция является эндотермической, то при повышении температуры Кравн увеличивается. Равновесный выход продуктов можно увеличить путем повышения температуры только для реакции, идущей с поглощением тепла. Чтобы не ошибаться, следует всегда записывать уравнение в полном виде с учетом теплового эффекта, как будто он является одним из продуктов реакции [c.191]

Качественное исследование систем уравнений, оиисывающих стационарные режимы работы гетерогенных каталитических реакторов, свидетельствует о множестве стационарных состояний. Причинами множественности стационарных состояний являются нелинейности кинетики химических реакций, а также транспортные эффекты, среди которых наиболее существенны тепло- и массоперенос между поверхностью зерен катализатора и реакционным потоком, перемешивание потока в радиальном и осевом направлениях отвод (подвод) тепла, выделяющегося (поглощающегося) в ходе химических реакций [1, 2]. [c.281]

Целенаправленное совмещение ректификации и химической реакции особенно эффективно в тех случаях, когда реакция про-гекает с высокой скоростью и большим тепловым эффектом и их совместное протекание не противоречиво. В этом случае основная цель совмещения состоит в активном использовании тепла химической реакции непосредственно в одном аппарате без промежуточных преобразователей и, следовательно, с высокой эффективностью. В отличие от обычно применяемой рекуперации тепла реакции в случае совмещения должна уменьшиться инерционность объекта и соответственно возрасти область устойчивых режимов. Другой причиной совмещения может служить потребность в изменении топологии концентрационного симплекса составов при разделении азеотропных смесей. [c.92]

Особенность совмещенных процессов состоит в том, что, помимо фазового равновесия, необходимо рассматривать и химическое равновесие. А это значит, что необходимо исследовать кинетику возможных химических реакций в условиях, создаваемых при ректификации. Следует заметить, что при медленных химических реакциях и при низких тепловых эффектах процесс практически не отличается от обычной ректификации. Имеющееся отличие будет сказываться лишь при большом времени пребывания реагентов и проявляться в накоплении продуктов побочных реакций в продуктах разделения. При наличии же больших тепловых эффектов и скоростей реакций могут быть совершенно неожиданные результаты. Так, при экзотермической реакции с большим тепловым эффектом возможно полное испарение потока жидкости в зоне реакции и, наоборот, при эндотермической — захолаживание жидкости и конденсация парового потока. Поэтому при попытке совмещения ректификации и реакции важнейшей задачей является обеспечение условий нормального функционирования процесса, т. е. его устойчивости и управляемости. Отсюда следует, что хеморектификация протекает в более жестких границах изменения основных технологических параметров. Выход за допустимые границы (например, по теплоотводу) может привести к взрыву в случае сильно экзотермической реакции и останову процесса массообмена между потоками пара и жидкости в случае эндотермической реакции. Интересным моментом является то, что возникает проблема рационального использования выделяемого тепла внутри схемы, например, на образование парового потока с целью снижения энергетических затрат на ведение процесса. [c.365]

Как видно из (1.63), (1.64), по сравнению с перекрестными эффектами, развивающимися в однофазных системах [42] (например, эффекты Соре, Дюфура и др.), в случае многофазных многокомпонентных систем (с химическими реакциями, фазовыми превращениями, тепло- и массообменом), подчиняющихся модели взаимопроникающих континуумов, спектр перекрестных эффектов значительно расширяется. Так, на величину диффузионных и тепловых потоков в пределах фазы оказывает влияние относительное движение фаз (коэффициенты ап зи > / 2п+зд)- Поток тепла 5,12) между фазами определяется не только разностью температур фаз, но и движущими силами межфазного переноса массы (коэффициенты i,2jv+2.....2Л42П+1) и химических превращений (коэффициенты, 121 > 2jv+i). Скорость транспорта вещества к-то компонента между фазами определяется прежде всего движущей силой межфазного массопереноса, состоящей из трех частей разности потенциалов Планка (V-ik [c.59]

S моль вещества S при условии, что система характеризуется одинаковыми температурой и давлением в начале процесса и после завершения реакции. При этом надо помнить, что тепловой эффект химической реакции для р = onst равен убыли тепла реакции (энтальпии химической системы) [c.206]

Абсорбционный метод основан на различной растворимости газов в жидкостях воде, водных растворах щелочей или кислот, водных растворах химических окислителей. Качество абсорбентов определяют растворимость в нем основного извлекаемого компонента и ее зависимость от температуры и давления. От растворимости зависят все главные показатели процесса условия регенерации, циркуляции абсорбента, расход тепла на десорбцию газа, расход электроэнергии, габариты аппаратов. Абсорбционные методы гаироко применяются в промышленности. Достоинством их является рекуперация ценных продуктов, а к недостаткам относят многостадий-ность процессов постоянной регенерации сорбентов и необходимость дополнительной очистки выделенных продуктов. Опыт работы промышленных установок показал, что эти методы позволяют достигнуть значительного эффекта очистки отходящих газов, однако они не решают проблему полного их обезвреживания. В тех случаях, когда газовые выбросы представляют собой многокомпонентную смесь органических веществ, очистка усложняется очистные сооружения достигают больших размеров, а это затрудняет их раз- мещение и обслуживание. [c.166]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология