Макрокинетика

Д и л ь м а н В.В. и др. Продольное перемешивание и макрокинетика химических реакторов.— В сб. Всесоюзная конференция по химическим реакторам . Т. 3. Новосибирск, Изд-во СО АН СССР, 1965. [c.167]

Второй причиной, приводящей к отклонению идеальных моделей от реальных, является уменьшение скорости химических превращений вследствие локального массо- и тепло-переноса. Чтобы учесть это, необходимо вместо уравнений формальной кинетики, отражающих законы собственно химических превращений, применять уравнения макрокинетики [34,36, 37], учитывающие влияние локального массо-и теплопереноса. [c.39]

Кафаров В. В. Макрокинетика химических процессов.— Успехи химии , 1967, 36, К 2. [c.168]

Особенностью макрокинетики топохимических реакций является также изменение соотношения между скоростями различных стадий по мере протекания реакции и соответственно возможность перехода из одной макрокинетической области в другую. [c.72]

МАКРОКИНЕТИКА КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [1-3] ЗАКОНЫ ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОСА [c.98]

Далее рассматривается в основном именно макроуровень, как представляющий наибольший интерес и значительные сложности. Анализ процессов на таком уровне предполагает ряд этапов. В начале декомпозиция, т. е. выделение типичного и представительного в отношении физического механизма процесса элемента, например отдельного зерна катализатора или пузырька газа в барботажном слое и т. п. Затем анализ макрокинетики процессов в выделенном элементе при различных физических воздействиях и выбор оптимального. И, наконец, синтез - распространение полученных результатов на всю рабочую зону или весь аппарат. [c.7]

Машины и аппараты химических производств в представленном учебном пособии рассматриваются как объекты, в примерах технологических расчетов которых раскрывается взаимосвязь протекающих в них физико-химических процессов. Аналогичные вопросы рассматриваются в известной книге К. Ф. Павлова, П. Г. Романкова и А. А. Носкова Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии . Однако в современной системе подготовки инженеров-механиков для химической промышленности курс Процессы и аппараты химической технологии , эволюционируя, постепенно преобразуется в инженерно-физическую дисциплину, охватывающую специализированные разделы гидромеханики, теплофизики и массопереноса. Сейчас его основная задача заключается в ознакомлении студентов с теорией отдельных явлений переноса (в их инженерном приложении), что, естественно, отодвинуло на задний план изучение непосредственно химической аппаратуры. Восполнение этого пробела взял на себя курс Машины и аппараты химических производств , являющийся специальной дисциплиной на завершающей стадии подготовки инженеров-механиков. Но основная его задача — показать студентам на наглядных примерах возможность использования и обобщения всех инженерных знаний, которые они получили в процессе обучения. Отсюда вытекает и методическая целенаправленность пособия — привить студентам и молодым специалистам навыки комплексного использования закономерностей гидромеханики, тепло-массообмена и макрокинетики химических превращений в расчетах химического оборудования. [c.3]

Проточные реакторы. Большинство современных промышленных процессов проводится в непрерывно действующих проточных реакторах. Такой реактор представляет собой открытую систему, взаимодействующую с внешней средой в аппарат непрерывно подаются исходные вещества и отводятся продукты реакции и выделяющееся тепло. На показатели работы реактора влияют, наряду с химической кинетикой и макрокинетикой процесса, новые, специфические факторы конвективный поток реагентов и теплообмен с внешней средой. Расчет и теоретический анализ работы реактора с учетом взаимодействия и взаимного влияния всех этих факторов — далеко не простое дело. Число параметров и переменных, необходимых для точного расчета, в практически важных случаях может быть чрезвычайно большим и превосходить возможности даже самых быстродействующих вычислительных машин. Дополнительную сложность вносят типичные для крупномасштабных систем явления статистической неупорядоченности и случайного разброса характеристик процесса. Эти явления нельзя рассматривать как внешнюю, досадную помеху они связаны с самой природой процесса и должны обязательно приниматься во внимание при анализе его работы. Непременным залогом успеха при расчете промышленных химических реакторов является предварительный анализ основных факторов, влияющих на процесс в данных условиях. Только таким путем можно выделить основные связи из сложной и запутанной картины взаимодействия различных процессов переноса и химической реакции, не отягощая расчет излишними и зачастую обманчивыми уточнениями и в то же время не упуская из виду существенных, хотя, может быть, и трудных для анализа, действующих факторов. [c.203]

Книга представляет большой интерес для инженерно-технических и научных работников занятых изучением проблем макрокинетики химических процессов, теоретических основ химической технологии, а также для преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов химико-технологических вузов. [c.727]

Специфические особенности жидкостных гетерогенно-каталитических реакторов особенно сильно проявляются в реакторах с двухфазным потоком, из которых почти исключительно применяются реакторы для систем жидкость — газ. Вследствие этого рассмотрим только указанный вариант. Для сравнительно немногочисленных случаев реакторов с гетерогенным катализатором и однофазным жидкостным потоком вполне можно воспользоваться общими методами, изложенными в монографиях [1] и [2] с учетом соображений, изложенных в гл. 6, и специфики кинетики и макрокинетики жидкофазных реакций на твердых катализаторах, описанных в гл. 3, а также особенностей процессов переноса и гидродинамики жидкости, изложенных, например, в монографиях [3] и [4]. [c.184]

При описании макрокинетики каталитической реакции на составных зернах применяют двойную диффузионную модель, вводя отдельные эффективные коэффициенты диффузии для системы транспортных макропор и для микропор в мелких гранулах 19]. При этом сначала определяют зависимость скорости реакции в мелких гранулах от локальных концентраций реагентов в транспортных макропорах, а затем вычисляют макроскопическую скорость реакции в зерне в целом с учетом диффузионного торможения в макропорах. Описывать составное зерно как квазигомогенную среду с эффективным коэффициентом диффузии, найденным в отсутствие химической реакции, можно только в предельных случаях, когда реакция либо не тормозится диффузией в микропорах, либо протекает настолько быстро, что локализуется па внешней поверхности малых гранул. [c.102]

Анализ уравнений ( 11.90)—(VII.94) в дополнение к ужб изложенному указывает еще на ряд особенностей макрокинетики реакций в двухфазной системе. [c.303]

Существенные параметры, в значительной мере определяющие макрокинетику каталитических реакций в жидкой фазе, входят в члены уравнений (VII.90)—(VII.94), описывающие массообмен между газовой и жидкой фазами. В них входят, кроме концентраций, три величины а, р и г 5, определение которых в достаточной степени сложно. [c.306]

Значения коэффициента гр в настоящее время определяют экспериментально. Сложность, вносимая этим коэффициентом в решение уравнений макрокинетики газо-жидкостных реакций, заключается в том, что в общем случае он не остается неизменным в течение реакции, как это принималось и принимается сейчас во многих работах, а зависит от физических свойств реагентов и продуктов реакции и, следовательно, от глубины протекания реакции. [c.306]

Транспорт вещества производится одновременно двумя видами переноса молекулярной диффузией (микрокинетика) и вихревой диффузией (макрокинетика). [c.192]

V Настоящая "и две последующие главы посвящены математическому описанию и построению моделирующего алгоритма макрокинетики некоторых стадий производства ионообменных смол с использованием принципов системного анализа математического моделирования процессов химической технологии [1, 2]. В частности, исследуются а) процесс предварительного набухания, характеризующийся изменением реологических свойств полимерной системы (системы сополимер — растворитель ) б) процессы химического превращения сополимеров, осложненные изменяющимися условиями транспорта исходных веществ в зону реакции в) процесс отмывки (гидратации) ионита после сульфирования. [c.295]

В связи со сказанным в настоящей главе решается задача разработки континуальной модели макрокинетики набухания сшитых полимеров, которая могла бы а) вскрыть взаимосвязь диффузионных и релаксационных явлений в материале полимера при изменяющихся свойствах вязкоупругости б) объяснить существующие закономерности процесса набухания в) допускать процедуру последовательных приближений, уточняющих принятую модель макрокинетики набухания сшитых полимеров. [c.300]

Для использования функций активности а и вязкости т] в модели макрокинетики набухания сополимеров производилась аппроксимация экспериментальных кривых. [c.322]

В связи с этим проблемы исследования и математического моделирования реакций с участием твердых веществ выходят в настоящее время на одно из ведущих мест среди других проблем химической кинетики. Трудности в решении указанных проблем обусловливаются сложным характером макрокинетики процессов химического превращения сополимеров [Ц. К таким усложняющим факторам можно отнести локализацию реакционной зоны на поверхности раздела фаз твердого реагента и твердого продукта реакции, перемещение этой реакционной зоны вглубь твердого тела, возможность перехода реакции из одной макрокинетической области в другую даже при постоянных значениях температуры системы и концентраций компонентов, участвующих в реакции и т. п. Типичными процессами, обладающими данной спецификой, являются реакции сульфирования и фосфорилирования сополимеров на основе стирола и дивинилбензола. [c.333]

В последующих разделах излагается построение моделей макрокинетики реакций сульфирования и фосфорилирования с использованием теории диаграмм связи. [c.336]

Задача моделирования макрокинетики процесса фосфорилирования, протекающего в гетерофазной ФХС при изменяющихся поверхности границы раздела твердых фаз и условий транспорта исходных веществ в зону химического превращения сополимера, решается с использованием диаграммного принципа формирования математической модели ФХС. [c.338]

Процесс отмывки ионитов протекает в гетерофазной системе, состоящей из двух фаз жидкая фаза — раствор серной кислоты, твердая фаза — сополимер. Ввиду сложности макрокинетики рассматриваемого процесса построение его связной диаграммы будем производить по фазам. [c.380]

Для синтеза диаграммы связи макрокинетики процесса отмывки в условиях, принятых выше ограничениях, разобьем гранулу сополимера на N слоев размером СТо, каждый из которых, кроме последнего, представляет шаровой слой. Полная диаграмма связи процесса отмывки ионита (рис. 6.3), протекающего в гетерофазной системе жидкость — твердое , получается в результате объединения диаграммы для жидкой и твердой фаз. Стыкованным элемен- [c.382]

К а ф а р о в В. В., Макрокинетика химических процессов, Усп. хим., № 2, [c.530]

Совместное проведение химических реакций с некоторым разделением реакционной смеси в одном и том же аппарате составляет предмет довольно много-числепны.ч исследований, а также является одним из технологических вариантов проведения процессов на практике. В качестве предмета исследования совмещенный процесс рассматривается в основном с позиций взаимного влияния массопереноса и химической реакции. Эти вопросы изучает макрокинетика и теория процессов массопередачи. Как технологический вариант проведения процессов в практике совмещенный процесс используется потому, что часто оказывается наиболее выгодным и сравнительно простым. Рациональное использование явлений переноса массы в момент проведения химической реакции обеспечивает до-Аолнительные возможности процессу как в кинетическом, так и в термодинамическом аспектах. Условия равновесия в системе с химическим взаимодействием компонентов могут быть рассмотрены в рамках термодинамики гетерогенных систем. [c.186]

Реальные кинетические закономерности гетерогенного каталитического процесса определяются как истинной кинетикой реакции на активной поверхности, так и условиями массо— и тесглопереноса. Их изучение и составляет предмет макрокинетики, ил и так называемой диффузионной кинетики химических процес — сев. [c.96]

Одним из важнейших этапов подготовки процесса к реализации является разработка надежных методов технологического расчета реактора, для осуществления которого необходимы данные по значеЪмм константы скорости основных реакций, энергии активации и другим параметрам, определяющим макрокинетику процесса. [c.70]

Предлагаемая вниманию читателя книга К- Денбига занимает особое место в литературе, посвященной макрокинетике промышленных процессов и расчету химических реакторов. Она является по существу введением в теорию химических реакторов и пресле-.гГует цель помочь разобраться в закономерностях работы химических реакторов. [c.4]

Использование метода квазистацнонарных процессов или равнодоступной поверхности. Этот метод позволяет упростить задачу и указывает на важные предельные случаи макрокинетики. Для упрощения задачи принимается, что диффузия в первом приближении не зависит от протекания химической реакции. При этом можно принять простое граничное условие с = 0. Обозначим концентрацию реагента на поверхности через с, а в массе потока через с. Действительная скорость реакции на поверхности зерна зависит от величины с. При установившемся протекании реакции эта концентрация определяется количеством реагента, доставляемого к граничной поверхности благодаря молекулярной или вихревой диффузии. [c.94]

Все эти величины облегчают понимание взаимодействия вышеупомянутых факторов их изучение является предметом макрокинетики (термин, введенный Кревеленом в 1957 г.). [c.153]

Для успешного решения указанных задач необходимо располагать информацией о макрокинетике гетерогенно-каталитическо-го процесса и возможных типах моделей текстуры катализаторов. Текстура катализатора определяется как его индивидуальная микроструктура с соответствующим пространственным расположением связанных друг с другом частиц, включая открытые полости между частицами. На основе представлений о возможных видах моделей макрокинетики гетерогенно-каталитических процессов и моделей текстуры катализаторов можно, задаваясь кинетическими уравнениями процесса и начальными оценками кинетических констант, осуществить предварительный поиск требуемой текстуры катализатора. [c.120]

Большое внимание в последнее десятилетие уделялось взаимосвязи между скоростями химической реакции и диффузии. Дамкел-лер и особенно Франк-Каменецкий широко развили эту область. Последний различает микрокинетику (т. е. химическую кинетику) и макрокинетику (т. е. физический транспорт — перенос реаги-руюш их веществ). Следуя ван Кревелену мы должны учитывать при макрокинетическом анализе величины среднего моле1 улярного пробега, распределения вещества в гетерогенных системах (диффузия) и в реакторе в целом (перенос конвекцией). Укажем, что для получения сведений о химической кинетике мы все еще должны полностью полагаться на экспериментальные данные по каждой отдельной исследуемой реакции. [c.20]

В отношении диффузионной кинетики гетерогенно-каталитических реакций часто нринимается термин макрокинетика . Более детально макрокинетика каталитических реакций рассмотрена в монографии [1]. [c.55]

В соответствии с изложенными требованиями, инженернай химия гетерогенного катализа должна включать в себя физико-химические основы гетерогенного катализа, кинетику и макрокинетику гетерогенно-каталитических процессов, теорию каталитических реакторов. Все эти достаточно далеко отстоящие друг от друга отрасли знания объединены общим объектом приложения. [c.7]

Диффузионное торможение процесса обычно сопровонедается и затруднениями с отводом тепла реакции, ведущими к появлению перепадов температуры внутри пористого зерна катализатора и между поверхностью частицы и ядром потока. Реальные кинетические закономерности каталитического процесса определяются как истинной кинетикой реакции на активной поверхности, так и условиями массо- и теплопереноса их изучение составляет предмет макрокинетики химических процессов. [c.98]

При исследовании макрокинетики химических реакций в пористом зерне нерационально рассматривать процесс в отдельной поре. Поры реальной частицы катализатора неодинаковы по размеру и, пересекаясь друг с другом, образуют запутанную сеть более того, форма свободного объема частицы может напоминать скорее совокупность каверн неправильной форшл, чем сеть капилляров. Поэтому пористое зерно рационально рассматривать как квазигомогенную среду, характеризуя скорость диффузии реагентов эффективным коэффициентом диффузии О, а скорость химической реакции — эффективной кинетической функцией г С, Т). Последняя выражает зависимость скорости реакции в единице объема пористого зерна от концентраций реагентов и температуры в данной точке объема зерна и связана со скоростью реакции на единице активной поверхности р соотношением г = ар (С, Т). [c.100]

Метод математического моделирования эаключается в том, что явления, протекающие в заданном объекте, и их взаимосвязь количественно описываются системой математических уравнений, которая п представляет собою математическую модель объекта. Для каталитических реакторов математическая модель в общем случае должна включать в себя всю систему уравнений кинетики, макрокинетики, гидродинамики и теплообмена, которым посвящены главы I —П1 и VI. Численные значения коэффициентов модели могут меняться при изменении масштаба реактора, но структура модели остается неизменной. Значения коэффициентов модели, таких, как кинетические константы, коэффициенты диффузии и тепло- и массопереноса могут определяться как экспериментальным путем при лабораторных или стендовых исследованиях, так и расчетно-теоретическим путем. При наличии модели и известных значениях коэффициентов с применением ЭВМ могут быть исследованы различные варианты реактора для заданного процесса и проведена его оптимизация. [c.260]

В потоках газов или жидкостей перенос вещества осуществляется как за счет непосредственного соприкосновения молекул и их взаимо действия молекулярный перенос, определяемый законами микрокинети ки), так п за счет переноса вещества частицами жидкости — конгло мератами молекул,—перемещающимися из одной точки данной средь в другую вихревой перенос, определяемый законами макрокинетики) [c.90]

При анализе процессов, происходящих в аппаратах, принято всю совокупность протекающих в них явлений условно делить на два уровня макроуровень (микрокинетика процесса) и макроуровень (макрокинетика процесса) [ . микрокинетическим факторам относится совокупность физико-химических эффектов,, определяющих скорость протекания физических или химических явлений на молекулярном (атомарном) уровне и в локальном объеме аппарата. Макрокинетика процесса изучает поведение ФХС в аппарате в целом. Здесь на эффекты микроуровня накладываются гидродинамические, тепловые, диффузионные явления крупномасштабного характера, структура которых определяется конструктивными особенностями промышленного аппарата, характером подвода к нему внешней энергии, типом перемешивающих устройств и т. п. [c.42]

Полученная таким образом топологическая модель макрокинетики набухания элементарного объема системы сополимер — растворитель в виде диаграммы связи является физически обоснованной. Она отражает особенности строения сополимеров и важнейшие физические свойства. Из макрофакторов в первую очередь учитываются следующие 1) релаксация локальных напряжений, [c.310]

Еще одной существенной особенностью макрокинетики рассматриваемых реакций является изменение соотношения между скоростями различных макростадий по мере протекания процесса и соответственно возможность перехода из одной макрокинетической области в другую в ходе процесса. Так, внешнедиффузионная область макрокипетики реализуется в окрестности максимума скорости реакции, а при перемещении реакционной зоны вглубь гранулы полимера в этой же окрестности возможна реализация и [c.335]

Химический энциклопедический словарь (1983) -- [ c.0 ]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) -- [ c.0 , c.310 ]

Основы синтеза промежуточных продуктов и красителей (1950) -- [ c.818 ]

Введение в моделирование химико технологических процессов Издание 2 (1982) -- [ c.177 ]

Введение в моделирование химико технологических процессов (1973) -- [ c.28 ]

Основы синтеза промежуточных продуктов и красителей (1950) -- [ c.818 ]

Химическая кинетика и катализ 1985 (1985) -- [ c.256 ]

Основы массопередачи Издание 3 (1979) -- [ c.6 ]

Химическая стойкость полимеров в агрессивных средах (1979) -- [ c.157 , c.211 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология