Моделирование адиабатического процесса

Пример 25.1. Моделирование адиабатического процесса [c.151]

Нужно отметить, что моделирование адиабатических режимов в лабораторном и полузаводском масштабах представляет известные трудности [9]. При обработке опытных данных в этих условиях целесообразно производить проверку вида экспериментальной температурной кривой, путем двойного расчета температуры, эквивалентной средней скорости процесса в реакторе а) по участку кинетической кривой, соответствующему изменению выходов целевого продукта в расчетном аппарате, и б) по экспериментальной кривой распределения температур в зоне реакции. [c.114]

Работа [7.22] по моделированию адиабатических реакторов с неподвижным слоем, посвященная коксообразованию, упоминалась в связи со случаем, когда зерна катализатора имеют единственное квазистационарное состояние. При этом была также рассмотрена возможность существования не единственного квазистационарного состояния для зерна катализатора было найдено, что эти состояния возникают, когда парциальное давление реагента увеличивается от 0,07 до 0,16 (другие данные были аналогичны тем, которые приведены в табл, 7.1). Если существуют не единственные стационарные состояния, то результирующие профили зависят от начальных условий, а также от условий проведения процесса. Для следующих приме- [c.179]

Применение теории подобия к моделированию рабочего процесса в геометрически подобных шприцмашинах, работающих как в изотермическом, так и адиабатическом режимах, рассматривалось многими исследователями- [c.269]

Учитывая, что температуры природного газа за ЦН могут быть различными, а процесс транспортирования по ТГ считается изотермическим, порции газа в выходной коллектор доставляются с разными температурами. Результаты изучения технологии транспортирования природного газа через КЦ позволяют при моделировании рассматривать процесс смешения потоков газа в выходном коллекторе КЦ как адиабатический процесс (см. рис. 2.44). [c.244]

Представлены теоретические основы и технология производства технического водорода и синтез-газов для получения аммиака, метанола и других п1)одуктов, а также заменителя природного газа. Рассмотрен способ паровой каталитической конверсии углеводородов в трубчатых печах и очистки конвертированных газов. Описаны конструкции трубчатых печей. Данн основы математического моделирования процессов конверсии, адиабатических реакторов и трубчатых печей. [c.2]

Увеличение числа установок гидрокрекинга и их суммарной мощности привлекли внимание исследователей к изучению физико-химических закономерностей процесса. Действительно, большинство реакционных устройств для проведения гидрокрекинга в одну или две ступени представляет собой многосекционные адиабатические аппараты с промежуточными вводами водород-содержащего газа. Определение оптимального распределения объемов катализатора по секциям, потоков сырья и водородсодержащего газа не может быть выполнено обычными методами физического моделирования и требует проведения точных количественных расчетов на основе изучения химизма процесса, его кинетических закономерностей, термодинамических параметров. [c.353]

Разработана методика расчета процесса в неподвижном слое катализатора с учетом неоднородностей входного потока и структуры слоя. Проведено моделирование каждого слоя промышленного адиабатического реактора окисления метанола в формальдегид, получены профили скорости фильтрации, температуры и степени превращения. Показано, что наличие структурных неоднородностей при степенях превращения много меньше единицы приводят к образованию горячих пятен в слое и за ним, причем влияние структурных неоднородностей тем опаснее, чем ближе к выходу они расположены. Приведены допустимые значения входных неоднородностей по температуре в масштабе всего реактора для каждого из слоев. Табл. 2. Ил. 5. Библиогр. 6. [c.174]

Физическое моделирование экстремального случая теплового взрыва, т. е. взрыва, реализованного с минимальными потерями тепла, производится с целью получения результатов, которые могут быть распространены на промышленные установки. Под результатами в данном случае понимают либо только определение периода индукции теплового взрыва и связанной с ним критической температуры процесса для конкретного реактора (в нро-грамме-минимум), либо (в программе-максимум) нахождение вида кинетического уравнения. Если разложение реакционной массы начинается ниже точки кипения ее, то возможно проведение адиабатических экспериментов в обычной аппаратуре, не приспособленной к работе под давлением. [c.176]

В то хе время моделирование процесса в отдельном зерне за- ключается в определении значений р, которые можно получить экспериментально. Тогда в случае адиабатического режима скорость реакции на промышленном зерне катализатора в любом сечении слоя описывается уравнением [c.69]

Расчетные значения, полученные при моделировании процесса дегидрирования бутилена в трехслойном адиабатическом реакторе [3, с. 254] [c.118]

В книге описано моделирование при помощи цифровых вычислительных машин для исследования переходного процесса на примере адиабатического реактора процесса, протекающего в каскаде реакторов процесса с рециркуляцией непрореагировавших исходных компонентов. [c.108]

Нужно построить модель, решая которую можно было бы определить изменение состава и температуры конечного продукта при изменении состава и расхода раствора, подаваемого в первый реактор (при моделировании учесть, что процесс проводится во всех аппаратах в адиабатических условиях). [c.178]

При изотермическом режиме v=0,5, при адиабатическом v = 0. Политропические процессы должны моделироваться из условия 0,5>v>0. Очевидно, что моделирование по варианту 3 (см. табл. 7.1), отвечает адиабатическому режиму, а по варианту 4 — изотермическому. [c.254]

Определенную характеристику всякого ректификационного процесса дают предельные режимы адиабатической ректификации I) режим при бесконечном орошении колонны или при полном возврате флегмы и 2) режим, обеспечивающий данное разделение в колонне с неограниченным числом теоретических тарелок. Эти режимы характеризуют минимальные значения основных критериев трудности разделения числа теоретических тарелок и флегмового числа. Весьма важно иметь представление и об особенностях распределения концентраций при обоих режимах. Машинные методы математического моделирования процесса дают возможность всестороннего изучения указанного вопроса и получения аналогичных результатов для различных случаев разделения. [c.195]

Полученную систему кинетических уравнений нельзя решить без применения электронных вычислительных машин более того, решение даже с помощью вычислительных машин является довольно сложной задачей. Проведенные в Вычислительном центре АН СССР расчеты на машине Урал-2 показали вполне удовлетворительную сходимость вычисленных по кинетическим уравнениям показателей процесса дегидрирования бутилена на катализаторе К-16 с экспериментальными данными, полученными на Куйбышевском заводе синтетического каучука [255]. Полученную систему уравнений использовали для моделирования процесса на аналоговых машинах (например, наМН-14) и в этом случае наблюдали [256] хорошую сходимость расчетных и опытных величин по конверсии отклонения не превышали 4%, а по перепаду температуры в адиабатическом реакторе — 8—9%. Имеются и другие работы по математическому моделированию процесса дегидрирования бутилена на катализаторе К-16 с использованием приведенных выше уравнений [257, 258]. [c.125]

Рассмотрим масштабное моделирование для адиабатических условий процесса. Из уравнения (10-114) видно, что безразмерные величины N и Л г должны иметь одно и то же значение как для модели, так и для исследуемого винтового насоса. Из уравнения (10-113) видно, что Г=/- На основании этого можно получить следующие соотношения между характеристиками модели и исследуемого винтового насоса [c.284]

Факт отсутствия осаждения капель на стенку заставляет с особой осторожностью относиться к моделированию пароводяных потоков в обогреваемых каналах путем использования адиабатических течений двухфазных (в том числе и двухкомпонентных) сред. Следует также критически оценить и те попытки построения модели кризиса теплообмена [Л. 1, 119, 126, 136, 163], в основу которых положены процессы массообмена между ядром потока и пристенной пленкой жидкости. [c.76]

Необходимость в использовании определенных закономерностей, особенно для проектирования больших шнековых прессов, легко объяснима. Крупные прессы выпускаются, конечно, не в таком количестве, как прессы среднего и малого типов для их конструирования и изготовления имеется относительно немного экспериментальных данных, которые в большинстве случаев могут быть применены с рядом весьма разнообразных допущений. С другой стороны, именно при больших диаметрах шнека, примерно свыше 120 мм, неправильное проектирование (например, шнека диаметром 200 мм и длиной 200 = 4 м) приводит к значительным материальным убыткам. Первые попытки выведения законов подобия одношнековых прессов содержатся в работах 1952—1953 гг. [116— 117]. Однако эти попытки лишь частично удовлетворяли требованиям и возможностям практики. Исходя из исследования термодинамических процессов, особенно проблем преобразования энергии и теплопередачи [118], в более поздней работе автора настоящей книги была приведена достаточно полная система законов моделирования для проектирования и использования одношнековых прессов при переработке пластмасс, которая охватывала всю область возможных способов работы между чисто теплопроводно-конвекционным и чисто адиабатическим режимами [67]. [c.136]

Современное состояние знаний по химии горения может быть проиллюстрировано указанием вопросов, которые еще не могут ыть отражены в книге, подобной данному изданию. Во-первых, достаточно надежно может быть описано горение только топлив, молекулы которых имеют в своем составе не более двух атомов углерода модели горения пропана и бутана находятся в стадии интенсивной разработки, а механизм горения октана может быть представлен только в гипотетической форме. Во-вторых, при горении смесей углеводородов с кислородом, содержание которого менее стехиометрического, образуется сажа, механизм образования которой понят еще явно недостаточно, вследствие чего нет реалистичных моделей таких процессов. Аналогично протекание физических и химических процессов на поверхностях горящих твердых тел (например, угля) известно только в самых общих чертах. В отношении механизма образования экологически вредных продуктов горения остается много неясного. Установлен лишь механизм образования окислов азота при высоких температурах горения, но очень плохо понят механизм образования N0 из азотсодержащих молекул топлива или в результате реакции углеродсодержащих радикалов с молекулой азота. Непонятно также, как происходит обратный процесс превращения первоначально образовавшихся окислов азота Б молекулярный азот в пределах основной зоны пламени. Пока остается очень низким уровень понимания химии сернистых соединений в пламенах. С учетом вычислительных возможностей современных ЭВМ приходится идти на сильные упрощения газодинамических или кинетических аспектов. При детальном моделировании кинетики реакций горения приходится описывать газодинамику потока в рамках различных приближений, которые обычно сводятся к предположению одномерного стационарного адиабатического течения, которое на практике может быть [c.9]

Главная задача моделирования процессов на зерне катализатора-определение фаниц кинетической области [144]. Граница, отделяющая кинетическую область от диффузионной или переходной, характеризуется такими основными парамефами адиабатические разогревы на зерне Д0 и парамеф Тиле vl> чем больще А0у, тем меньще значение ф, определяющее границу области. [c.76]

Рис. 14.19. Распределение температуры в полиуретановой пластине в процессе реакции отверждения моделирование изотермической стенки. Пунктирной линией обозначено адиабатическое повышение температуры значком X обозначены точки гелеобразовання k = = 1, i = 1, ATad = 0,423, В =-- 18,7, < get = 0,707.

Анализ системы, состоящей из уравнения (2.44) и кинетического уравнения реакции первого порядка, проведен в работах [96, 97]. Такой подход удобно использовать для моделирования процессов получения крупногабаритных блоков, так как часто из-за низкой теплопроводности режим их получения близок к адиабатическому (число БиоСО, ). Более полная постановка задачи моделирования процесса химического формования в форме дается анализом режимов работы периодического реактора без смешения при нестационарно протекающих химических процессах и кондуктивном теплопереносе. Один из вариантов расчета может быть выполнен при следующих допущениях [98] реакция, протекающая в рассматриваемой области, является одностадийной и необратимой теплопередача в зоне реакции осуществляется путем теплопроводности движение реагирующего вещества и связанный с ним конвективный механизм передачи тепла отсутствуют исходное вещество и продукты реакции находятся в одном фазовом состоянии, т. е. протекание реакции не сопровождается фазовыми превращениями лраиица рассматриваемой области непроницаема для вещества теплообмен на границе раздела происходит по закону Ньютона величины, характеризующие физические свойства вещества (теплопроводность, теплоемкость, плотность), химическую реакцию (энергия активации, предэкспоненциальный фактор, тепловой эффект) и условия протекания процесса (давление, температура окружающей среды, форма и размеры области, коэффициент теплоотдачи), в ходе процесса не изменяются. [c.54]

В пром-сти Б, п. осуществляют обычно в вертикальных или горизонтальных аппаратах, оснащенных устройствами для перемешивания высоковязкнх сред-лопастными, ленточными, дисковыми, шнековыми. Для эффективного отвода теплоты полимеризации применяют разл. технол. приемы, напр полнмеризуют в тонком слое мономера, разбавляют среду холодным мономером, ведут процесс в неизотермич. (напр., адиабатическом) режиме. Для расчета параметров процесса и его аппаратурного оформления применяют разл. эмпирич. зависимости, а также методы мат. моделирования с использованием ЭВМ. [c.298]

Жуков Ю. П., Баснер М. Е., Дзюба В. С., Бондаренко А. В. Изучение кинетики и моделирование процесса алкилирования уксусной кислоты этиленом. — В сб. Основной органический синтез и нефтехимия. Ярославль, 1983, вьш. 19, с. 19—23. Установлены кинетические закономерности реакции алкилирования уксусной кислоты этиленом в присутствии катионита КУ-23-15x100 и выведено уравнение скорости реакции, адекватно описывающее кинетические зависимости. На основе этого уравиеиия разработана математическая модель процесса алкилирования в трубчатом и адиабатическом реакторах и показано, что наиболее целесообразно проводить процесс алкилирования в трубчатом реакторе. [c.91]

В работе [20] математическое описание процесса гидроизомеризации использовано для выбора оптимального проектного решения для второй стадии процесса (см. гл. VI), проводимого на катализаторе ГИ-13. Было решено использовать наиболее простой тип промышленного реактора — адиабатический. Одна ко из-за значительной величины ДГад (разогрев реакционной смеси) целесообразно применять два последовательных адиабатических слоя катализатора с промежуточным охлаждением реакционной смеси холодным водородсодержащим газом. Математическое моделирование, в котором использовали приведенное выше математическое описание, позволило получить опти- [c.300]

При моделировании неизотермических безнагревных процессов возникает дополнительная трудность, связанная с определением фиктивного коэффициента теплообмена адсорбера с окружающей средой. Нагаев [19] его значение находил по данным предварительных неизотермических опытов, выполненных по схеме фронтальной динамики. В работе [20] указаны условия, обеспечивающие протекание короткоциклового процесса в изотермических, неизотермических и адиабатических условиях. [c.148]

При моделировании, расчете и оптимизации работы реакторов стремятся применить идеальные гидродинамические модели полного омешения или идеалыного вытеснения (ом. с. 283). Для реакторов со стационарным (фильтрующим) слоем катализатора во многих случаях применима модель идеального вытеснения при адиабатическом или политермическом температурном режиме. Для описания каталитических процессов в аппаратах КС непригодны идеальные модели смешения и вытеснения. Наличие газовых пустот (пузырей) в слое катализатора и перемешивание газа и твердых частиц усложняют протекание химических процессов. Это обстоятельство находит отражение в математических моделях реакторов для таких систем, называемых двухфазными. Особенностями таких моделей является то, что реакция не протекает в зоне пузырей, а изменение концентрации реагирующих веществ происходит за счет массообмена с плотной частью слоя. В настоящее время для расчета реакторов КС широко используется так называемая пузырчатая модель, которая была исследована на процессе окисления 50г и дала хорошую сходимость с экспериментом в варианте, когда в плотной части слоя происходит полное смешение. В связи с этим можно рекомендовать эту модель для расчета и оптимизации каталитических реакторов КС окисления 50г в первой ступенп контактирования системы ДК/ДА, при этом слои катализатора изотермичны по высоте. Расчет высот слоев катализатора сводится к решению системы уравнений [c.266]

С точки зрения квантовой динамики, процесс изомеризации можно описать в терминах движения волнового пакета, образующегося под действием лазерного импульса в возбужденном состоянии ((г<с-ретиналя и движущегося по адиабатическому электронному терму в области конического пересечения термов динамика становится неадиабатической, и часть волнового пакета переходит на другой терм. В данной работе для моделирования изомеризации ретиналя мы используем простую одномерную двухуровневую модель с неадиабатическим переходом в области квазипересечения. [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология