Условия термодинамических процессов

Давление играет большую роль в углублении процесса полимеризации олефинов. Однако в условиях промышленного процесса полимеризации фракций Сд—Св, осуществляемого при 170—220° С, содержание целевого димера в равновесной смеси составляет от 50 до 99% (соответственно для h- bHio-I и н-С Н,-1). Это количество достаточно велико, и примеиеиие давлений до 40—50 ат вызвано соображениями чисто технологического порядка —стремлением к сокращению реакционного объема и повышению скорости полимеризации олефина в смеси, а не термодинамической необходимостью . Положительная роль давления, очевидно, объясняется также увеличением доли жидкой фазы в реакторе конденсат полимеров смывает смолы с поверхности катализатора и предотвращает отложение вновь образующихся смол. [c.325]

В зависимости от условий термодинамический процесс сжатия компрессора, выбираемый в качестве сравнительного, при подсчете А/г может быть изотермическим, адиабатным и политропным. Метод выбора такого процесса изложен в начале настоящей главы. [c.54]

В термодинамической теории массообменных процессов разделения при переходе от составов фаз в одном межтарелочном отделении к составам фаз в соседнем за количественную основу принимается гипотеза теоретической тарелки ступени). Особенность этой теории состоит в том, что она не занимается вопросом о механизме процесса и не исследует диффузионной природы и кинетической картины явления массопередачи на контактной ступени. Теория массообменных процессов разделения, основанная на концепции теоретической тарелки (ступени), изучает предельные условия проведения процесса и устанавливает эталоны, сравнением с которыми можно получить правильное суждение [c.122]

Если предлагаемая книга будет в какой-то мере способствовать повышению эффективности работ по тепловому воздействию на призабойную зону нефтяных скважин и созданию условий для углубленного раскрытия и изучения термодинамических процессов, происходящих в недрах нефтегазовых пластов, автор будет считать свою задачу выполненной. [c.6]

Термодинамические функции определяют энергетическое состояние системы. Анализ изменения термодинамических функций при различных условиях проведения процессов позволяет оценить их эффективность. [c.38]

Расчеты, указанные в пп. 1—3, были подробно разобраны выше. Следует отметить, что выбор оптимальных условий проведения процесса, основанный на термодинамических расчетах, не окончательный, поскольку в дальнейшем необходимо учитывать фактор скорости процесса. Может случиться, что в условиях, оптимальных с термодинамической точки зрения, процесс будет проходить слишком медленно, и нужно снизить выход, чтобы добиться высокой скорости превращения. [c.176]

Целевой продукт образуется в одной из промежуточных реакций и может подвергаться последующим превращениям. С термодинамической точки зрения такой продукт неустойчив в данных условиях проведения процесса. В качестве примера можно указать [c.376]

В процессе изомеризации на платиновых катализаторах эти углеводороды подвергаются превращениям в соответствии с условиями термодинамического равновесия для каждого углеводорода по нижеследующим [c.31]

При выборе оптимальных условий для процесса пиролиза метана с целью получения этилена и ацетилена следует иметь в виду, что все эти углеводороды термодинамически неустойчивы при высоких температурах при температурах выше 1000° С метан практически полностью разлагается на углерод и водород. [c.288]

Условия промышленных процессов. Для того чтобы получение спирта было экономически выгодным, необходимо за короткое время достичь такой конверсии этилена в спирт, которая была бы близка к термодинамически равновесной. [c.192]

Для получения большого числа термодинамических выводов и заключений достаточно, чтобы соблюдалось только условие равновесности процесса. [c.35]

Для уменьшения отравления катализатора в производственных условиях часто вынуждены отступать от термодинамически оптимальных условий ведения процессов, жертвовать выходом и качеством целевых продуктов, повышать парциальное давление водорода (например, в процессе каталитического риформинга) или усложнять оформление процесса (например, в процессе каталитического крекинга). Причем капитальные и эксплуатационные затраты, связанные с уменьшением отравления или удалением кокса и ядов, а также с деметаллизацией в таких многотоннажных ггроцессах, как каталити- [c.91]

Изохорно-изотермический и изобарно-изотермический потен циалы принадлежат к классу функций состояния системы, нося щих название термодинамических потенциалов. Это—величины которые имеют размерность энергии и стремятся к минимуму если процессы в системе протекают в определенных условиях Термодинамические потенциалы являются в этих условиях кри териями направления процесса минимальные значения их при тех же условиях отвечают равновесию системы и являются условиями равновесия. [c.122]

Понятие равновесия играет исключительную роль в химической кинетике, поскольку оно определяет предел возможных изменений состояний реагирующей системы и зависит только от начальных условий и свойств самой системы, а не от условий проведения процесса. Несколько упрощая существо дела, термодинамику можно определить как пауку о равновесии или как учение о направленности процесса, в то время как кинетика — наука о его скорости. Более строго термодинамика — часть физики, изучающая общие свойства систем, находящихся в стационарном равновесном состоянии. Термодинамическим процессом называется всякое изменение состояния системы. Термодинамический процесс называется обратимым (равновесным или квазистатическим), если он протекает таким образом, что в ходе процесса изолированная система последовательно занимает ряд равновесных (точнее говоря, почти равновесных) состояний. Если в результате некоторого процесса система вернется в исходное состояние, то такой процесс называется циклом. Результатом обратимого цикла является возвращение системы в состояние, тождественно эквивалентное исходному. [c.21]

В ходе любой химической реакции чисто качественно можно выделить следующие характерные области (рис. 13) начальное состояние неустойчивого (ложного) равновесия А), неравновесную область, в которой допустимо линейное приближение (2), неравновесную область нелинейного взаимодействия термодинамических сил и потоков (3), неравновесную фазу, в которой опять допустимо линейное приближение зависимости сил и потоков (4), конечное устойчивое (или истинное) равновесие (В). Начальное равновесное состояние является неустойчивым (ложным) в том смысле, что хотя в этом состоянии скорость процесса и = О, химическое сродство не только не равно нулю, по и максимально, и при у создании подходящих условий (инициировании процесса тем или иным способом) система начинает реагировать. В отличие от начального конечное состояние в этом смысле является не только равновесным, но и устойчивым, поскольку выполняется условие г/7 = О, = О [5]. [c.99]

К процессам массообмена относятся абсорбция, ректификация, кристаллизация, адсорбция, экстракция и др. Их особенностью является осуществление физико-химических процессов в нескольких сосуществующих фазах. При этом уравнения балансов должны быть записаны отдельно для каждой из фаз. Проиллюстрируем математические описания для некоторых типов массообменных аппаратов и для установившегося процесса. Укажем, что скорость массообмена определяется скоростью переноса компонента из одной фазы в другую. Условия термодинамического равновесия приводят к равенству химических потенциалов компонента в сосуществующих фазах. Внутри фазы перенос вещества осуще- [c.80]

В этой главе мы не будем рассматривать вопрос о таком сопротивлении. Чисто термодинамический метод исследования не дает ответа на вопрос, будет лн в действительности протекать процесс и с какой скоростью. Он дает ответ лишь на вопрос, возможен ли данный процесс при отсутствии сопротивлений ему. Так, например, мы заключили выше, что переход теплоты может совершаться самопроизвольно только от более горячего тела к более холодному. Однако для действительного течения этого процесса необходимо еще, чтобы эти тела были приведены в соприкосновение или во всяком случае не были разделены значительным слоем термоизоляционного материала. Чем значительнее будет тепловая изоляция, создающая в данном случае сопротивление процессу, тем меньше будет его скорость, и при достаточной изоляции процесс может практически не совершаться. Окончательный выбор условий проведения процесса должен большей частью производиться с учетом влияния их как на термодинамические параметры, так и на скорость процесса. (О скорости химических реакций см. гл. XIV). [c.209]

Применение термодинамических методов для исследования химических реакций в настоящее время дает возможность установить, какие из реакций в рассматриваемой системе при заданных температуре, давлении и концентрациях могут протекать самопроизвольно (т.е. без затраты работы извне), каков предел самопроизвольного их протекания (т. е. каково положение равновесия) и как следует изменить эти условия, чтобы процесс мог совершаться в нужном направлении в требуемой степени. На основе термодинамических методов можно определить также максимальное количество работы, которая может быть получена от системы, или минимальное количество работы, которое необходимо затратить извне для осуществления процесса. Вместе с тем термодинамические методы дают возможность определить тепловые эффекты различных процессов (химического взаимодействия и фазовых переходов). Все это имеет большое значение и для теоретического исследования, и для решения задач прикладного характера [c.13]

Эти равенства показывают, что в рассматриваемых условиях сопоставления разность между стандартным и равновесным изменениями энтропии должна быть для разных процессов одинаковой и равной Р пК. При выражении константы равновесия через активности это равенство является вполне строгим термодинамическим соотношением, относящимся к любым термодинамическим процессам. [c.186]

Уравнения (V, 34) и (V, 35) выражают соотношения, аналогичные правилу Трутона, но относящиеся не только к процессам испарения жидкостей, но и к другим термодинамическим процессам— химическим реакциям, фазовым переходам, процессам адсорбции и т. д., и не только для условий, когда константа равновесия равна единице, но и для любых иных одинаковых значений. С другой стороны, применение этой закономерности для расчета термодинамических функций химических реакций ограничивается только однотипными реакциями и процессами. Правда, требования [c.192]

Это уравнение показывает, что работа в термодинамическом процессе может быть получена как за счет теплоты, так и за счет изменения внутренней энергии системы при соответствующих условиях. Следует указать, что для обратимого процесса является максимальной работой. Если работа получается за счет химической реакции, протекающей с изменением числа молей смеси, то максимальная работа может включать работу расширения и работу химических сил, которую определяют как химическое сродство, то есть [c.17]

Необходимым условием термодинамического равновесия является то, что внутри проводника электрическое поле равно нулю, так как в противном случае протекал бы необратимый процесс электропроводности. Интеграл (49.2) распространяется поэтому на все пространство вне проводника, которое ради простоты будем считать вакуумом. Из [c.243]

Коксообразование в процессах гидрокрекинга и многих других гидрогенизационных процессах, как известно, происходит в результате конденсации олефинов с ароматическими углеводородами [7, 8]. Подбором температуры и особенно рабочих давлений водорода можно существенно снизить или полностью предотвратить коксообразование и стабилизировать активность и селективность действия катализаторов гидрогенизационных процессов. Благоприятные условия проведения процесса должны быть выбраны на основе химико-термодинамических анализов. [c.11]

Рис. 23. Режимы процесса паровой конверсии метана, обеспечивающие в условиях термодинамического равновесия получение 95%-ного На (а) и 98%-ного На (б) (заштрихована область режимов, принятых на современных установках).

Неполяризуемый электрод отвечает такому электроду, для которого обмен потенциалопределяющими ионами между металлом и раствором совершается беспрепятственно, что наблюдается при больших токах обмена. Потенциал подобного электрода практически не изменяется под действием внешнего тока, пока последний мал по сравнению с током обмена. Идеально поляризуемым является электрод, у которого обмен ионами полн.эстью или почти полностью заторможен ц ток обмена близок к нулю. Для такого электрода уже ничтожно малый внешний ток будет изменять потенциал. Ртутный электрод в условиях снятия электрокапиллярных кривых ведет себя подобно идеально поляризуемому электроду, хотя ток обмена между металлической ртутью и раствором ее соли в состоянии равновесия очень велик. Это объясняете двумя причинами во-первых, тем, что область потенциалов, в которой снимают<я электрокапиллярные кривые, смещена в отрицательную сторону от равновесноп потенциала ртутного электрода, и по-это.му анодный процесс перехода ионов этути из металла в раствор термодинамически невероятен во-вторых, тем, что электрокапиллярные кривые снимаются в растворах, практически лишенных ионов ртут . В этих условиях катодный процесс перехода ионов ртути пз раствора на металл также невозможен, [c.236]

В состав нефтяных остатков входят не только высокомолекулярные алифатические углеводороды, но и ароматические, гетероциклические и другие соединения. Для технологических расчетов процесса газификации достаточно знать элементный состав сырья. Те сноло-гические расчеты упрощаются тем, что процесс ведется в условиях высоких температур, когда содержание метана в газе по условиям термодинамического равновесия невелико, определяется главным образом по практическим данным и лежит в пределах 0,3—0,5% на газ. [c.101]

Полученные сведения о численных значениях равновесных соотношений для различных пластовых нефтегазовых систем при переменных Г и р позволяют изучить возможность применения в практических условиях принципа Ле-Шателье, направленного для выявления характера термодинамического процесса (экзотермического и эндотермического), происходящего в залежи. В связи с этим нами построены температурные зависимости константы равновесия (при р = onst) для всех рассмотренных случаев состояния пластовой жидкости. По кривым видно, что принцип Ле-Шателье в конкретных пластовых условиях для реальных нефтегазовых систем хорошо выдерживается, так как с повышением температуры константа равновесия заметно увеличивается, свидетельствуя об экзотермическом направлении процесса. [c.112]

Термогазодинамические расчеты центробежных компрессорных машин, заключающиеся в определении термических параметров по уравнению состояния, а калорических — по уравнениям, приведенным в гл. 1 и п. 3.2, требуют значительных затрат машинного времени. Расчеты вручную практически полностью исключаются, потому что использование даже крупномасштабных диаграмм состояния не может обеспечить требуемой точности, а интерполяция термодинамических таблиц в условиях итерационного процесса решения систем уравнений слишком трудоемка. На практике можно использовать диаграммы и таблицы при расчете параметров ступени, секции или компрессора в целом, однако провести поэлементный расчет с определением параметров потока в характерных сечениях ступени затруднительно. Несмотря на то что большинство изложенных в настоящей книге методов ориентированы на машинный счет, для предварительной оценки параметров в отдельных сечениях, в частности при проверке правильности работы моделей, уже реализованных на ЭВМ, всегда приходится прибегать к расчетам вручную. Для этого требуется возможно более простой приближенный метод, обеспечивающий достаточную для инженерных целей точность. [c.113]

При этом из эксперимента определяют только к. Если (а + Ь) > 2, такое кинетическое уравнение трудно обосновать, рассматривая механизм реакции. Однако форма уравнения (У1-23) удобна для обратимых реакций, так как в этом случае соблюдается условие термодинамического равновесия отношение констант скоростей прямой и обратной реакций равно константе равновесия. Примеры использования соотношения (У1-23) для описания процессов, протекаюш их при нлатформинге, имеются в работе Смита [45], где для реакции гидрирования нафтенов (Н) в ароматические (А) Н + ЗН2 А предложено уравнение и> = kp J)l . [c.173]

Эти уравнения относятся не только к химическим реакциям, но и к любому термодинамическому процессу, включая и фазовые переходы. Ур. (VIII, 13а) является частным случаем использования ур. (VIII, 366) для процесса испарения жидкости при условии, что к парам можно применить законы идеальных газов и, следовательно, принять Ка = Рравн- [c.269]

Однако следует иметь в виду, что нриведеиные в табл. 1 данные указывают лишь на термодинамическую возможность протекания коррозионного процесса. В реальных же условиях этот процесс зависит от различных факторов и прямая зависимость между скоростью коррозии и энергией гидратации или значением рабочей функции не наблюдается. [c.14]

Энтропия может служить параметром изменения состояния системы, мерой необратимости протекания термодинамического процесса. Для изолированных систем энтропия определяется как мера возрастания беспорядка. Следовательно, повышение энтропии приводит к снижению запаса свободной энергии и снижению ценной энергии системы, которая может быть при определенных условиях превращена в работу. Поэтому энтропию определяют как меру обесцененной энергии, и эту энергию при 7"= onst можно определить по приведенной теплоте, а теплоту рассчитать по формуле [c.101]

Воздействие условий на соотношение кинетического и термодинамического факторов дает возможность получать необходимые целевые продукты. При мягких условиях, т. е. низкой температуре, низкой концентрации катализаторов и т.д., осуществляется кинетический контроль. С повышением количества катализатора, температуры, времени контакта и т. д. процесс протекает при условиях термодинамического контроля и дает больше мета-тои ров. Например, в мягких условиях при контакте с AI I3 в ацетонитриле при алкилировании толуола изопропильной группой получаются изомеры цимола — 63% орто-, 25% пара- и 127о жега-изомера. В условиях, когда преобладает роль термодинамического контроля, в основном образуется жега-изомер (в присутствии избытка AI I3+H I или BFa-fHF). Образованию чистого ж-цимола соответствует структура наиболее стабильного комплекса, в котором заряд распределен между атомами углерода, связанными с алкильными заместителями. [c.138]

Химическое равновесие. Неоднократно проводились термодинамические расчеты с тем, чтобы установить, какие условия осуществления процесса аталитического риформинга благоприятны для протекания реакций ароматизации парафинов [5, б, 8, 9, 55]. Примером может служить реакция ароматизации -гептана. Очевидно, высокие температуры и низкие давления способствуют более полному превращению -гептана в толуод (рис, 1,9). При обычных температурах каталитического риформинга (на входе в реакторы 500 °С) степень превращения -гептана в толуол, равная 95%, может быть достигнута при давлениях, не превышающих 1,5- -1,7 МПа. При этом изменение молярного отношения водород углеводород в пределах 4 1 до 10 1 не оказывает существенного в.цияния на степень превращения -гептана в толуол. [c.28]

Выбор режима газификации жидких и газообразных углеводородов определяется не столько условиями термодинамического равновесия, сколько техническими возможностями ведения процесса. Давление выбирается из технико-экономических расчетов, определя-юш их экономику и технические условия всего производства водорода (о чем будет сказано в гл. VIII и IX). Широкое распространение получили установки газификации при давлении 2,0—4,2 МПа максимальное давление процесса может достигать 10 МПа. [c.106]

По условиям термодинамического равновесия низкую концентрацию метана в газе можно получить при температуре выше 1000 С. Однако скорость реакции при такой температуре без катализатора невелика, и при этом наблюдается значительное сажеобразовапие. Поэтому процесс при температуре ниже 1300 °С не ведут. С повышением давления повышают и температуру процесса примерно следующим образом [c.106]

Термодинамически наиболее вероятным направлением термического превращения незамещеннькс аренов является распад на элементы. Однако эта реакция нмеег место лишь при очень высокой температуре. В условиях термических процессов незамещенные арены подвергаются дегидрокоидеисации и уплотнению по цепному механизму. Беизол кондеисгруетея по схеме [c.232]

Более эффективный привы, позволяющий осуществить сдвиг равновесия в оптимальных условиях ведения процесса, состоит в удалении из зоны реакции одного из образующихся компонентов - водорода или углекислоты. Удаление водорода возможно при размещении в слое катализатора элементов, изготовленных из тонких мембран на основе лалладиевых сплавов, селективно проницаемых для водорода. Термодинамические расчеты показали [7], что проведение конверсии метана с одновременным выделением водорода позволяет прк температуре 1000 К, давлении 2,0 МПа и соотношении пар метан 2 1 достигнуть глубины превращения метана 0,94 и получить водород высокой степени чистоты. Конструкция аппарата, обеспечивающего достаточную интенсивность подвода тепла и удаления водорода через палладиевые мембраны, сложна, поэтому процесс не реализован в промышленных масштабах. [c.57]