Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Гомогенные системы Гомогенный реактор

    При использовании слабо обогащенных материалов гетерогенные систем1л более приемлемы (если не единственно возмол ны). В гомогенных системах, использующих природный уран в смеси с любым из известных замедлителей, единственным исключением из которых является тяжелая вода, не может быть обеспечена самоподдерж вающаяся цепная реакция, так как эти замедлители обладают большим сечением захвата нейтронов. Такие хорошие замедлители, как графит, бериллий (окись бериллия), обычная вода, требуют применения обогащенного ядерного горючего, а при работе на природном уране необходимо применение гетерогенной структуры. Блочное рас-нолол енне ядерного горючего обеспечивает лучшее использование имеющихся нейтронов, так как в этом случае улучшается возмон(ность поддержания ценной реакции. Нейтроны деления, возникающие в системе с энергией порядка нескольких мегаэлектронвольт, в результате упругих и неупругих столкновений с окружающими ядрами замедляются до тепловых скоросте . Если изобразить энергетическое распределение нейтронов как функцию энергии, то окажется, что основная масса нейтронов сосредоточена в сравнительно узком энергетическом интервале. Целесообразно ввести понятие средняя энергия нейтронов в реакторе . [c.18]


    На рис. IX-7I приведена зависимость между объемами этих реакторов, которые необходимы для достижения определенной степени превращения при реакциях первого и второго порядка, проходящих в гомогенной системе при изотермических условиях. Разница особенно велика при высоких значениях степени превращения. Если по каким-либо причинам трубчатый реактор не подходит для наших целей, то следует применять каскад кубовых реакторов. Во многих случаях достаточно 3—4 реакторов в каскаде, чтобы приблизиться к перерабатывающей способности, достигаемой в трубчатом реакторе, хотя иногда для этого приходится использовать и большее число аппаратов в каскаде (до 20). [c.420]

    Масштабирование реактора типа сборника с мешалкой (кубового реактора). Такой реактор масштабируется довольно легко, когда приходится иметь дело с гомогенной системой и перемешивание настолько интенсивно, что достигается состояние, близкое к полному перемешиванию. Температура и состав реагирующей смеси тогда почти одинаковы во всем реакционном пространстве и для достижения идентичных скоростей превращения в модели и образце достаточно сохранить равенство температур и средних времен пребывания смеси реагентов в обоих реакторах (соблюдение геометрического и гидродинамического подобий не обязательно). [c.471]

    Если реакция протекает в гомогенной системе и по молекулярному механизму, то расчеты реакторов базируются - па математических моделях, которые сводятся к уравнениям материального баланса плюс уравнение теплового баланса. [c.101]

    Разработка катализаторов Циглера — Натта вступает в следующую стадию при введении гомогенных систем для производства изотактического полипропилена. Ранние работы с гомогенными системами не привели к созданию приемлемой в промышленности каталитической системы. Однако гомогенная система, обладающая активностью и показателем стереорегулярности на уровне нанесенных гетерогенных катализаторов, была бы очень привлекательна для промышленности. Она исключила бы многие трудности, присущие гетерогенной системе, такие, как неоднородность по эффективности, истирание частиц, необходимость точного измерения условий работы реактора. В принципе может быть найдена гомогенная каталитическая система, эффективная в производстве изотактического полимера в количествах, необходимых промышленности, и тогда развитие катализаторов Циглера — Натта достигнет новой вершины. [c.218]


    В однофазной системе протекают гомогенные химические реакции. При замкнутом объеме реактора (см. табл. 111-1) в ходе процесса не вводятся реагирующие вещества и не выводятся продукты реакции. Будем считать, что в гомогенно системе концентрация одинакова в любом элементарном объеме. [c.92]

    В гомогенных системах объем фазы в реакторе почти всегда совпадает с его объемом. Поэтому в данном часто встречающемся случае не делается различия между У и У,, и уравнения (1,3) и (1,4) совпадают. Реакторы со слоем насадки или псевдоожиженным слоем для гомогенных реакций — единственное исключение из этого правила. [c.24]

    Реактор периодического действия является сравнительно простым аппаратом, удобным для проведения лабораторных работ. Он нуждается лишь в небольшом количестве дополнительного оборудования и приборов и поэтому предпочтительнее других аппаратов для получения данных о кинетике процессов в гомогенных системах. [c.58]

    Основываясь на приведенных примерах, можно сформулировать следующие правила проектирования реакторов для быстрых реакций, протекающих в гомогенных системах  [c.321]

    Эффективность нестационарного процесса можно значительно повысить, если управлять одновременно несколькими входными параметрами. Так, в работе [1] на примере гомогенной системы идеального вытеснения аналитически показано, как увеличивается производительность реактора, если в течение цикла изменяются нагрузка и температура на входе. Построение теории управления несколькими входными параметрами для гетерогенной системы гораздо более сложная задача. [c.125]

    Здесь рассматривается гомогенный реактор без отражателя, и особое внимание обращается на основные понятия, связанные с вычислением температурных коэффициентов. Материал этого раздела демонстрирует лишь некоторые наиболее важные методы, которые могут быть использованы в таких вычислениях. Кроме того, эти методы, рассмотренные для гомогенных систем, могут оказаться иногда полезными для получения предварительных данных о влиянии температуры в какой-то системе, для которой точные вычисления или сложны, или в них нет необходимости. Во всяком случае, рас- [c.218]

    В данном случае считалось, что при изменении температуры реактора мгновенно изменяется средняя температура нейтронов Т. (Заметим, что мы опустили индекс п при Т.) Такое предположение справедливо для гомогенной системы. В таких системах все компоненты в активной зоне реактора распределены равномерно, и при изменении температуры, одного из компонентов в точности на такую же величину изменяется температура остальных. Температура нейтронов поскольку она непосредственно связана с температурой замедлителя [см. равенство (4.183)], изменится, как показывает опыт, на ту же самую величину. В гетерогенных системах дело обстоит иначе. Изменения температуры одного компонента, вообще говоря, не сразу влияют на [c.224]

    На рис. 10.1 приведены значения коэффициента теплового иснользования и вероятности нейтрону избежать резонансного поглощения для гомогенных сред из естественного урана и графита. Максимальная величина произведения этих двух величин (пунктирная кривая) 0,59, что гораздо меньше минимального значения, оцененного выше. Таким образом, гомогенный реактор с оптимальным отношением замедлителя к горючему — система подкритическая. Однако гетерогенная структура из этих материалов может быть сделана критической. Это достигается главным образом увеличением вероятности нейтрону избежать резонансного поглощения, если однородное распределение заменить блочным. [c.464]

    В гл. II анализируется такая система работы реактора для проведения реакций в гомогенной газовой фазе (получение ацетилена). [c.253]

    Реактор-автоклав. Такой реактор характерен для гомогенных реакций в жидкой фазе или гетерогенных реакций в системе жидкость — жидкость, используемых в процессах органического синтеза. Изготовляется он в виде металлического котла с крышкой, на которой имеются штуцеры для загрузки реагентов и установки мешалки, а также окно для наблюдения за протеканием процесса. Реактор-автоклав прост по конструкции и является одним из наиболее распространенных реакционных аппаратов. [c.351]

    Трубчатый реактор для проведения процесса в гомогенной системе. Для реализации условия равенства скорости превращения в модели и образце нужно отказаться от геометрического подобия, сохранив геометрическое родство (допускается возможность деформации в осевом направлении). Исключив также гидродинамическое подобие, примем, однако, одинаковый режим течения в обоих аппаратах (ламинарный или турбулентный). Кроме того, не будем учитывать в этом случае явлений массопереноса, поскольку, как указывалось в разделе VIII, они не играют существенной роли в реакторах с большим отношением длины к диаметру. [c.464]


    Рассмотрим, например, проточный гомогенный реактор с интенсивным перемешиванием. Обозначим V — объем реакционной системы л х — количество реагирующего вещества в молях на 1 л Г — температура в реакторе в °К Д х. Г) = — скорость расходования реагирующего веЩе- [c.23]

    Твердые частицы легче образуют однородную смесь с жидкостью (суспензию), нежели с газом из-за более близких плотностей компонентов. Поэтому нередко для осуществления процесса в системе жидкость-твердое применяют реактор с мещалкой, схема которого подобна общей схеме б на рис. 4.70 для гомогенного процесса. Такой реактор применяется для кислотного разложения апатита. [c.216]

    В потоке жидкости твердые частицы легче образуют однородную смесь (суспензию) из-за более близких плотностей компонентов, чем в системе газ-твердое . Поэтому нередко применяют реактор с мешалкой, подобный изображенному на рис. 2.78,6 для гомогенного процесса. Такой реактор типичен для кислотного разложения апатита. [c.165]

    Скибида И. П., Майзус 3. К-, Эмануэль Н. М., Кинетические закономерности гомогенных реакций в реакторах идеального перемешивания (открытые системы) , Усп. хим., 38, 3 (1969). [c.129]

    В настоящее время ведутся исследования и разработки технологии катализаторов Циглера - Натта. Уделяется большое внимание получению гомогенных катализаторов для производства изотактического полипропилена. Гомогенная система, обладающая активностью и показателем стереорегулярности на уровне нанесенных (например, на М С1г) гетерогенных катализаторов, представляла бы больший интерес для промышленности. Она исключила бы многие трудности, присущие гетерогенной системе, такие, как неоднородность по эффективности, истирание частиц, необходимость точного измерения условий работы реактора. [c.860]

    В СВЯЗИ С развитием ракетной техники эти системы привлекают все больший интерес так, нами [68] было предложено электрохимически сжигать гремучий газ, возникающий в обычных гомогенных реакторах. Если уменьшить рекомбинацию гремучего газа в атомном реакторе путем добавления ингибиторов, то при его электрохимическом использовании можно получить такие мощности, которые будут сравнимы с мощностями атомного реактора, используемыми с помощью теплосиловой установки. Этот метод не был нами подробно разработан, так как мы не могли использовать в топливном элементе смесь Нг—Ог без ее предварительного разделения. Разделение же взрывоопасной радиоактивной газовой смеси казалось слишком опасным и дорогим. Между тем в настоящее время нам не только удалось решить задачу питания элемента газовой смесью, но и отпали в связи с развитием космической техники соображения экономического порядка. [c.60]

    Система уравнений гомогенной реакционной зоны (реактора идеального смешения) для простой кинетики, в которой не участвуют промежуточные продукты, может быть записана в виде [c.450]

    Даже беглый обзор рассматриваемых здесь уравнений свиде -тельствует о том, что модель колонного реактора, построенная с учетом обмена между фазами и изменений объема в ходе химического превращения, существенно отличается от обычных уравнений переноса в гомогенных системах. С целью численного изучения возникающих здесь отличий была решена задача математического описания двухфазного процесса с одной реакцией первого порядка в колонном реакторе со встроенным теплообменником. [c.52]

    Теперь поставим вопрос, как оценить величину Л. Прежде всего Q представляет собой скорость теплообмена, отнесенную к единице объема слоя, и потому /г имеет вид Ыр, где р — площадь поперечного сечения реактора, деленная на периметр охлаждающей поверхности (иногда эту величину называют гидравлическим радиусом), и к — коэффициент теплопередачи, отнесенный к единице охлаждающей поверхности. В рассматриваемой системе, очевидно, существуют три последовательных сопротивления теплопередаче от реагирующей смеси или зернистого слоя к стенке реактора, через стенку реактора и от стенкп к теплоносителю. Последнее сопротивление зависит от характеристик потока теплоносителя и может быть оценено стандартными методами, применяемыми при расчете теплообменников. Скорость теплопередачи через стенку определяется решением задачи теплопроводности. Для гомогенного реактора скорость теплопередачи от реагирующей смеси к стенке также оценивается стандартными методами, но для зернистого слоя вопрос более сложен. Эксперименты [c.272]

    В качестве первого примера выполним анализ работы гомогенного реактора неидеального смешения с нестационарными внутренними потоками, в котором проводится нелинейная химическая реакция при полном взаимодействии молекул на микроуровне. Допустим, что реальная структура потоков в реакторе соответствует топологической структуре, изображенной на рис. 4.11, где изображены N ячеек идеального смешения, связанные межъячеечными нестационарными потоками. Пронумеруем ячейки от 1 до 1 присвоим ячейкам индекс i от 1 до iV—1 обозначим объем -й ячейки через У,, а объемную скорость потока от i-й ячейки к -й — через Q j. Питающий поток для -й ячейки обозначим через Qof, выходящий из у-й — соответственно через Qjn, байпасный поток для всей системы обозначим ол - [c.261]

    Гомогенные реакторы. Консфуктивно гомогенные реакторы выполняются в виде аппаратов с мешалками или трубчатых (проточных) аппаратов. При известных кинетике и механизме реакций выбор типа реактора определяется условиями обеспечения равномерности распределения реагентов в объеме. Наличие фадиентов конценфации, температуры приводит к изменению физико-химических свойств реагентов (вязкости, плотности и т. д.) и, как следствие, к искажению профиля скоростей, неравномерному протеканию реакции по объему или сечению реактора. В случае изотермических реакций изменение характеристик реагентов в ходе протекания реакции может привести к неустойчивости системы в целом, т. е. к нарушению установившегося состояния по скоростям теплоподвода и теплоотвода. Характерными вопросами, решаемыми при проектировании этих реакторов, являются оценка гидродинамической сфуктуры потоков и обеспечение необходимого температурного режима реактора. [c.18]

    Нормально считается, что жидкость находится в микросостоянии. Поэтому все предыдущие выводы о закономерностях протекания реакций в гомогенных системах основывались именно на указанном положении. Посмотрим теперь, как будут осуществляться процессы в периодически действующих реакторах, реакторах идеального вытеснения и в проточных реакторах идеального смешения в случае нахождения жидкости в макросостоянии и как сегрегирование молекул влияет на характеристики процессов в этих реакторах. [c.302]

    Из этих соотношений видно, что утечки нейтронов из реактора различны по различным направлениям. Эта анизотропия может быть учтена в расчете коэффициента размно жения, например, путем введения подправленной площади миграции в модель гомогенного реактора. Уравнение нейтронного баланса для этой системы имеет, согласно формуле (6.87), следующий вид [c.518]

    В модели бесконечЕюго гомогенного реактора плотность нейтронов есть пространственно инвариантная функция. Таким образом, условия баланса нейтронов, определенные для некоторого элементарного объема бесконечной системы, выполняются во всех точках пространства. В самом деле, из сказанного выше коэффициент размножения можно представить следующим образом  [c.42]

    Вычисление температурного коэффициента для гомогенного реактора без отражателя — задача сравнительно простая, которая во многих случаях разрешима аналитическими методами. Но для более сложных систем, таких, как гетеронные реакторы и реакторы с отражателями, дело обстоит не так. Для этих систем оказываются более эффективными численные методы, а изменения коэффициента размножения определяются при помощи ряда вычислений к для достаточно малых изменений, зависящих от температуры параметров системы. [c.218]

    Диффузионная длина. Влияние б гочнон структуры материалов в реакторе па вероятность того, что тепловые нейтроны избегнут утечки, трудно оценить точно. Наибольший интерес при изучении этого вопроса представляет диффузионная длина. Диффузионную длину можно было бы определить, зная средний квадрат смещения нейтрона от источника до точки поглощения [аналогично тому, как это было сделано в уравнении (5,228) для гомогенной системы]. В гетерогенной системе такой расчет связан с нахождением потока в среде от точечных источников, расположенных в различных точках реактора, определением среднего квадрата смещения от источника до точки поглощения д гя каждого источника и, наконец, усреднением по всем точечным источникам. [c.468]

    Результаты расчета коэффициента размножения приведены на рис. 10.21. Гак как решетка из четырех стержней представляет собой почти минимальную гетерогенную конфигурацию, то интересно определить ошибку, получаемую нри расчете этой системы методом гомогенизации. Чтобы нолучить это сравнение, определим эквивалентный реактор, который имеет замедлитель и отражатель из одного и того же материала, как и в гетерогенной системе. Так как гетерогенная система имеет осевую симметрию, определим активную зону эквивалентного гомогенного реактора в виде цилиндра бесконечной длины и радиусом [c.530]

    В случае реакций первого порядка в гомогенных системах для проточных реакторов с мешалкой степень превращения не зависит от уровня смешения. При реакциях, порядок которых больше единицы, средняя скорость процесса выше для полностью сегреги-, рованного состояния и ниже для реакций порядка, меньшего единицы. [c.320]

    Производились также детальные исследования системы уран — висмут, причем обнаружено соединение изВ15. 0,06—0,1% раствор в жидком висмуте предложен для использования в качестве горючего гомогенного реактора. [c.513]


Смотреть страницы где упоминается термин Гомогенные системы Гомогенный реактор: [c.259]    [c.236]    [c.317]    [c.43]    [c.107]    [c.157]    [c.207]    [c.220]    [c.221]    [c.264]    [c.165]    [c.452]   
Кинетика полимеризационных процессов (1978) -- [ c.295 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Система гомогенная



© 2025 chem21.info Реклама на сайте