Тепловой баланс адиабатических реакций

Условия процесса. Для описываемого периодического процесса выбирают условия, обеспечивающие практически адиабатический режим или замкнутый тепловой баланс. Другими словами расход тепла для проведения реакции в рабочий период должен быть приблизительно равен количеству, получаемому за счет выжига кокса в период регенерации. Основные параметры процесса обычно изменяются в следующих пределах [c.17]

В тех случаях, когда все выделяемое реакцией тепло в основном идет на разогрев смеси, т. е. когда тепловой баланс адиабатического процесса с достаточной степенью точности может быть выражен уравнением [c.459]

Примером технологического процесса, в котором тепло реакции отводится лишь за счет охлаждения потоков, подаваемых в реактор, является так называемый процесс полимеризации в адиабатическом реакторе [53]. Из уравнения теплового баланса для такого реактора следует, что [c.311]

Когда реакция протекает адиабатически, т. е. в условиях, когда стенки реактора изолированы настолько хорошо, что потери тепла в направлениях, перпендикулярных потоку, пренебрежимо малы. В этом случае температура будет возрастать или снижаться вдоль оси реактора в зависимости от того, является ли реакция экзотермической или эндотермической, причем характер изменения легко определить, зная теплоту реакции. Для этой цели составляется тепловой баланс, учитывающий изменение температуры от входа в реактор до заданного поперечного сечения в зависимости от величины переменной у, которая характеризует степень превращения в этом поперечном сечении. Константа скорости (зависимость которой от температуры предполагается известной) таким образом становится функцией у, после чего интегрирование указанных уравнений может быть осуществлено либо численными, либо графическими методами. Эти методы описываются в Приложении И к настоящей главе [c.51]

Зависимость константы равновесия от температуры имеет вид ЛГр = 16,72 ехр (—15,35/Г). Реакция дегидрирования этилбензола протекает с поглощением тепла кроме того, тепло теряется за счет радиального переноса и теплообмена с окружающей средой. Поэтому при моделировании адиабатического реактора необходимо рассматривать уравнения материального баланса совместно с уравнением изменения температуры по длине аппарата [c.297]

В адиабатическом процессе непрерывный теплообмен через поверхность отсутствует. Весь тепловой баланс процесса состоит из трех статей приход тепла с веществами, поступающими в реактор тепловой аффект реакции рас- ход тепла с веществами, уходящими из реактора. [c.47]

Реальные процессы газификации чаще всего проводятся в генераторах, которые, как, например, шахтный генератор, являются преимущественно адиабатическими аппаратами. Необходимое для процесса газификации тепло подводится в генераторы главным образом путем соответствующего нагрева реагентов. Поэтому при математическом анализе реальных процессов газификации температуру реакции (восстановления, см. стр. 42) рассчитывают ва основании теплового баланса генератора. [c.28]

Как и при анализе адиабатического режима, энергетический баланс устанавливает соотношение между температурой Т и степенью превращения ж, но в общем случае необходимо учитывать, кроме теплоты реакции, также количество тепла, подведенного за счет теплопередачи. Составим энергетический баланс в дифференциальной форме. Рассмотрим элементарный объем системы в момент времени й1. Скорость реакции и скорость подвода тепла выразятся соответственно уравнениями [c.96]

Энергетический баланс установившегося динамического режима распространения фронта реакции (3.436), представляющий собой взаимно однозначное соответствие между 0 и ю, характеризует отличие процесса распространения в гетерогенных и гомогенных газовых или конденсированных средах, в которых б(со)= 1 и, зна--чит, 0 = 00 + А бадЖ. В гетерогенных системах это условие выполняется только в случае стоячей волны, когда со = 0. Если же м > О, то 0 > 00 + АОадЗ , а если о)<0, то 0 < 0о + АбадЗ . Объясняется этот эффект тем, что вследствие большого различия теплоемкостей твердых и газовых фаз инерционность теплового поля гораздо больше инерционности концентрационного поля, что обусловливает возможность быстрой подачи непрореагировавшего компонента — теплового источника — в медленно перемещающееся тепловое поле. При движении фронта в направлении фильтрации газа максимальная температура выше адиабатической, так как в этом случае тепло, выносимое волной, складывается из адиабатического разогрева и тепла, отдаваемого слоем катализатора при его охлаждении. При движении фронта навстречу потоку газа, наоборот, часть тепла реакции расходуется на прогрев слоя катализатора, вследствие чего максимальная температура в зоне реакции ниже адиабатической. [c.84]

Пожалуй, наиболее важной и сложной особенностью процесса циклического адиабатического дегидрирования является сравнительно точное поддержание теплового баланса слоя в реакторе, благодаря чему изменение температуры по высоте реактора во всех циклах остается постоянным и соответствующим заданному режиму. Степень дегидрирования, выход кокса, физическое теплосодержание углеводородного и воздушного потоков — таковы основные параметры, определяющие тепловой баланс реактора. Степень дегидрирования определяется, разумеется, другими соображениями, а именно заданной производительностью установки, т. е. количеством товарных бутана и бутадиена. Выход кокса зависит главным образом от катализатора, эксплуатационные характеристики которого можно выбирать в соответствии с намеченным использованием. Обычно стремятся Ьолучить катализатор, дающий не только высокую избирательность образования целевых продуктов и приемлемые кинетические показатели, но и такой выход кокса, чтобы при сгорании его в реакторе слой катализатора получал количество тепла, равное тепловому эффекту эндотермической реакции дегидрирования. [c.287]

Теоретически возможен идеальный адиабатический баланс, при котором теплота эндотермических реакций периода дегидрирования равна теплоте экзотермической реакции горения угля при регенерации. При этом дополнительный подвод тепла с газами регенерации мог бы стать ненужным и количество газа было бы сокращено во много раз. Однако процесс всегда ведут ниже точки этого баланса из-за необходимости нивелировать дымовым газом разнокачественность контактного слоя. Разнокачественность слоя может быть вызвана разными причинами. Так, в нижней части слоя кокса откладывается больше. Дефекты в загрузке катализатора приводят к плохому распределению сырья по сечению аппарата. Возможны неравномерное смешение катализатора и теплоносителя, а также местные загрязнения окислами железа, поэтому в слое могут образоваться отдельные очаги, где откладывается много угля при дегидрировании, а при регенерации развиваются очень высокие температуры. Эта тенденция от цикла к циклу усиливается, и происходит пережог катализатора. В других местах слоя может иметь место постепенное понижение температуры от цикла к циклу и, следовательно, затухание реакции. [c.97]

Расчет реакторов с теплообменной поверхностью, имеющей постоянную температуру. В этом случае расчет выполняется аналогично расчету адиабатического реактора для реакций, идущих в кинетической области. Время реакции определяется интегрирова-нием уравнения кинетики реакции (3.70) с учетом зависимости константы скорости реакции от температуры (3.72). При наличии теплоотвода через стенку на нагрев реагентов идет не все тепло и температура реагентов становится ниже, чем в адиабатическом аппарате. Для определения температуры реагентов напишем баланс тепла для элемента слоя высотой dH [c.110]

В адиабатических условиях произойдет саморазгон реакции (фиг.1.1,кривая 2 ). ваелящееся тепло приведет к повышению температуры, а последняя ускоряет реакции. Однако так будет продолжаться лишь до тех пор, пока ве прореагирует основная часть компонентов. Это нетруцно показать. Между температурой и концентрацией в адиабатических условиях имеется простая связь, вытекающая из баланса тепла [c.16]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.89 , c.96 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.89 , c.96 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов (1964) -- [ c.92 , c.99 ]

Химическая кинетика м расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.89 , c.96 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология