Давление на тепловой эффект реакци

В уравнениях математического описания реакционных процессов в реакторах с мешалками использованы следующие условные обозначения информационных переменных а, Ь, с — стехиометрические коэффициенты А, В. С — реагирующие вещества С — концентрация компонента Ср —удельная теплоемкость потока реакционной массы Е — энергия активации fi — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой реактора — площадь теплообмена между стенкой реактора и хладагентом в рубашке Рз — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой змеевика 4 —площадь теплообмена между стенкой змеевика и теплоносителем в змеевике G — массовый поток вещества ДС — изменение массового потока реагента за счет диффузии и конвекции А — удельная энтальпия ДЯг — тепловой эффект реакции при постоянном давлении при превращении или образовании 1 кмоль компонента — длина змеевика т —число компонентов реакции Ai — молекулярная масса реагента п —порядок реакции /V —число молей Qnp —скорость подвода энергии (тепла) Qot — скорость потока энергии (тепла) в окружающую среду R — газовая постоянная Т — абсолютная температура — температура / — общая внутренняя энергия системы, [c.67]

Теплота реакции при температуре Т — это тепло, переходящее от окружающей среды к реакционной системе, когда а молей А превращаются с образованием г молей и х молей 5. При этом система поддерживается при одной и той же температуре и давлении до и после реакции. Если теплота реакции известна или может быть оценена по термодинамическим данным, то тепловой эффект реакции можно рассчитать. [c.20]

МПа (5—20 кгс/см ).. Это вызвано тем, что реакция конверсии с водяным паром протекает с поглощением тепла, а реакция гидродеалкилирования — с выделением тепла. Выбором определенного значения давления можно регулировать относительные скорости этих реакций и тем самым суммарный тепловой эффект процесса. [c.266]

Разумеется, основным эффектом реакций окисления является выделение энергии (главным образом в виде тепла). Этот процесс часто сопровождается изменением давления в объеме горения, так как с повышением температуры происходит расширение объемов газообразных продуктов горения, а поскольку процесс горения весьма скоротечен, то изменения давления могут привести к взрыву. Действительно, реакции окисления таких газов, как водород и ацетилен, имеющих высокую скорость распространения пламени, часто приобретают взрывной характер. Следствие этого — повреждения и даже разрушения газоиспользующего оборудования и емкостей. Чрезмерное повышение температуры горения может привести к оплавлению горелок, огнеупорных материалов и теплопередающих поверхностей. [c.99]

Среди факторов, влияющих на тепловой эффект реакции, особое значение имеют массы реагирующих веществ, их агрегатные состояния, температура и давление. Для упрощения расчетов и в целях стандартизации введено понятие стандартного тепло вого эффекта реакции, а именно [c.69]

Ранее в термохимии для тепловых эффектов реакций при постоянном объеме Qv и постоянном давлении Qp были приняты знаки, обратные знакам изменений термодинамических функций U и Н. Так, для экзотермических реакций, сопровождающихся выделением тепла, эффект считался положительным, а в эндотермических, где тепло придается системе, — отрицательным [c.20]

Стадия низкотемпературной конверсии проводится в условиях, обеспечивающих получение газа, не содержащего гомологов метана. Давление и предельное соотношение пар газ выбираются, исходя из требований следующей стадии. Температуру предпочтительно выбирать таким образом, чтобы суммарный тепловой эффект протекающих на этой стадии реакций позволял вести процесс в автотермических условиях. Стадия высокотемпературной паровой конверсии, требующая подвода большого количества тепла, проводится в трубчатых печах различных типов [27—30] или в кипящем слое с циркулирующим теплоносителем [31 ]. Основной целью этой стадии в описываемой схеме является достижение такой глубины превращения углеводородов, которая была бы достаточной для того, чтобы содержание метана в техническом водороде, полученном после переработки конвертированного газа, не превышало заданный предел (обычно 4—5 об. %). При выполнении этого условия экономически целесообразно процесс вести при более низкой температуре и высоком давлении, однако следует учесть, что как снижение температуры, так и повышение давления сдвигают равновесие реакции конверсии метана в обратном направлении. Увеличение расхода водяного пара улучшает термодинамические условия, но удорожает процесс. Для оптимального выбора температуры, давления и соотношения пар газ проводят расчет равновесия с получением конвертированного газа такого состава, который позволяет после переработки получить технический водород, удовлетворяющий необходимым требованиям. Полученные данные должны быть откорректированы по степени приближения к равновесию, определенной в эксперименте, методика такого расчета приведена в настоящей работе. [c.248]

Давление в ходе процесса термокрекинга поддерживают сравнительно высокое (от 2 до 4 МПа), с тем чтобы сократить реакционный объем и обеспечить при этом определенное время пребывания. Кроме того, давление определенным образом влияет на ход, направление и скорость реакций. При крекинге тяжелого сырья в диапазоне сравнительно низких температур 420-470°С давление на скорости и направление реакций сказывается незначительно. Однако как только образуются продукты распада или исходное сырье переходит в паровую фазу, роль давления повышается. С увеличением давления возрастает скорость вторичных реакций, в которые вступают продукты распада (полимеризация, циклизация, алкилирование, гидрирование). С повышением давления снижается выход газообразных продуктов крекинга, увеличивается выход продуктов уплотнения. При термическом крекинге реакции сопровождаются тепловым эффектом. Реакции расщепления идут с поглощением тепла, реакции уплотнения и конденсации — с его выделением. Суммарный (итоговый) тепловой эффект процесса зависит от преобладания тех или иных реакций. Суммарный тепловой эффект термического крекинга отрицателен, и для проведения этого процесса тепло надо затратить не только на нагрев сырья до температуры реакции, но и на саму реакцию. Тепловой эффект крекинга мазута составляет 1250-1670 кДж/кг бензина, висбрекинга тяжелых остатков — 117-234 кДж/кг сырья. [c.13]

Расход титранта определяется не только его уровнем, но к давлением воздуха в камере. Обе жидкости быстро и тщательно перемешиваются мешалкой 10. В результате химической реакции температура реакционной среды повышается до максимума, определяемого количеством реагирующих веществ, тепловым эффектом реакции и потерями тепла. Температура измеряется термистором 5 типа ТШ-1 ил,и термисторами типа 12К 15/6кв б оригинальной армировке (Чехословакия), обеспечивающей малую инерционность и высокую коррозионную стойкость. Тер-мистер присоединен к автоматическому мосту 1, который преоб- [c.228]

Основным требованием, предъявляемым к исходному сырью, является постоянство химического и фракционного состава. Они должны иметь начало кипения 70—80°С и конец кипения 200—220 °С, поскольку в более легких фракциях практически не содержится соединений, способных превращаться в ароматические углеводороды. Поэтому поступающее на установку сырье подвергают предварительной дистилляции с целью отделения легкокипящей фракции (выкипающей до 70—80 °С). Процесс ароматизации является суммарно эндотермическим, причем тепловой эффект колеблется от 335 кДж на 1 кг сырья, богатого парафинами, до 628 кДж на 1 кг сырья, содержащего в основном циклопарафины. Давление водорода влияет на тепловой эффект реакции — по мере увеличения давления уменьшается количество вводимого тепла за счет нарастания реакций гидрирования, протекающих с выделением тепла. В большинстве случаев исходным сырьем для ароматизации служит [c.241]

Сырье смешивается с циркулирующим водородсодержащим газом (при определенной кратности циркуляции) и под давлением проходит теплообменник, где нагревается за счет тепла потока стабильного очищенного дизельного топлива. Температура сырья в теплообменнике 3 увеличивается за счет тепла газопродуктовой смеси, выходящей из реактора, и поступает в печь с температурой 350-360 °С. Смесь сырья и водородсодержащего газа поступает в реактор и проходит слой катализатора, на котором сернистые соединения подвергаются гидрогенолизу. При этом температура в слое возрастает. Тепловой эффект реакции колеблется в пределах 20-87 кДж/кг. [c.800]

Величина Q (Г ), определенная согласно формуле (III, 22), есть тепловой эффект реакции при температуре Tq и постоянном давлении, рассчитанный на то число молей, для которого написано уравнение реакции. Для него справедливо обычное правило знаков тепловой эффект положителен, если тепло при реакции выделяется, и отрицателен, если оно поглощается. В левой части (III, 21) первый член есть тепло, переносимое теплопроводностью, второй — выделяемое (или поглощаемое) реакцией. Третий член выражает тепло, переносимое стефановским потоком. [c.153]

Необходимо подчеркнуть, что при тепловом горении также имеют место диффузионные процессы и точная тепловая теория горения обязана их учитывать. Но в отличие от цепного горения, повышение температуры при тепловом горении является основной причиной ускорения реакции. Так как скорость реакции зависит от температуры по экспоненциальному, а от концентраций веществ только по степенному закону, то действие нагревания, как правило, существеннее. Поэтому автокаталитическое горение удается наблюдать только в строго изотермических условиях — в сильно разбавленных смесях и по преимуществу при низких давлениях, когда тепло сразу же отводится из системы. Распространившиеся в последние годы в литературе диффузионные теории горения для давлений порядка или выше атмосферы достигают успеха лишь за счет неоправданного пренебрежения тепловым эффектом реакции. Классические же опыты школы Н. Н. Семенова ло цепному воспламенению проводились в основном при давлениях порядка всего лишь десятков жм рт. ст. В технике основное значение имеют процессы теплового горения, хотя кинетика реакций в большинстве случаев цепная. [c.259]

Абсолютные значения внутренней энергии и энтальпии нам неизвестны, но их конечные изменения Д / и АН могут быть измерены в калориметрах или вычислены. Такие изменения происходят не только при нагревании или охлаждении системы или при ее расширении или сжатии,но и при любой химической реакции. Они соответственно отвечают Д6/—изохорному тепловому эффекту реакции, а АЯ—изобарному тепловому эффекту реакции. При экзотермических (выделение тепла) реакциях и и Н системы уменьшаются, при эндотермических (поглощение тепла)— увеличиваются. Так как большинство химических процессов протекает при постоянном давлении, то в дальнейшем мы будем рассматривать только изобарные тепловые эффекты АЯ. [c.28]

Эндотермический характер этих реакций обусловлен смещением экзотермического теплового эффекта реакции слева направо и более сильным поглощением тепла при разложении карбоната. При этом определялись продукты реакции и их количества, а также давление выделившегося газообразного СОг. При расчетах не следует пренебрегать тем, что реакция начинается в процессе нагревания еще до начала выдержки при заданной температуре. На фиг. 740 представлена кине- [c.704]

Тем не менее материалы табл. 22 дают возможность выявить некоторые особенности протекания кислого гидролиза в метаморфизованных подземных водах каждой подзоны техногенного давления на континентальную гидролитосферу. Прежде всего из табл. 22 следует, что в зависимости от кислотности среды, концентрации отдельных макрокатионов и комплексов ЩЗЮ кислый гидролиз алюмосиликатов завершается образованием гиббсита, каолинита или монтмориллонита. Величины тепловых эффектов реакций показывают, что они протекают как с вьщелением, так и с поглощением тепла. Реакции 2, 5—10, 12—15, 17, 22 и 24 (см. табл. 22) экзотер-мичны, реакции 1, 3,4,11,16,18—21,23 эндотермичны. [c.117]

Первые попытки полимеризации этилена при сверхвысоких давлениях (порядка 2000 ат) окончились неудачей, так как вследствие большого теплового эффекта реакции происходило разложение этилена на углерод и водород или образование метана и выделение углерода. Кроме того, получение полиэтилена при сверхвысоких давлениях долго не удавалось осуществить в промышленном масштабе из-за необходимости применения аппаратуры высокой прочности, тщательной ее герметизации и очень интенсивного отвода тепла. В настоящее время эти трудности преодолены, однако процесс полимеризации этилена при сверхвысоких давлениях продолжает оставаться сложным производством. [c.385]

Второй крайний случай — температура понизилась ниже заданной нормы. Прибор 4 посредством клапана 3 закрыл подачу холодной воды на конденсатор 2. Конденсация паров сократилась, давление в межтрубном пространстве повысилось, интенсивность кипения воды понизилась, понизилась отдача тепла реактора к кипящей воде. Тогда количество выделяемого за счет теплового эффекта реакции тепла будет выше, чем количество тепла, отводимого водой. Температура в реакторе будет по- [c.131]

Тепловой эффект реакции получения полиэтилена высокого давления составляет 3600 кДж/кг полиэтилена. При температуре выше 350 °С может начаться разложение полимера. Поэтому должен быть обеспечен очень эффективный отвод тепла. Это основная проблема при выборе конструкции реакторов. Возможность отвода тепла лимитирует конверсию этилена. [c.552]

Из диаграммы рис. 7 ясно, что изменение энергосодержания в ходе реакции соответствует положительному тепловому эффекту Qp. Тепловой эффект реакции считается положительным, если в реакции тепло выделяется. Изменение энтальпии в этом случае будет отрицательной величиной. Таким образом, численно изменение энтальпии в реакции равно тепловому эффекту при постоянном давлении, но взятому с обратным знаком [c.32]

Тепловой эффект реакции синтеза метанола увеличивается с повышением давления. Влияние температуры наиболее заметно в интервале 100—300 ат (рис. 3). Если учесть теплоту смешения метанола с газами (смешение идет с поглощением тепла), то суммарный тепловой эффект реакции образования метанола при 300 ат с повышением температуры от 275 до 350 °С изменяется от 23,78 до 23,80 ккал/моль метанола. При повышении давления от 1 до 300 ат при 350 °С суммарный тепловой эффект увеличивается от 23,3 до [c.23]

Тепловой эффект реакции полимеризации, пропилена в 2,4 раза меньше теплового эффекта полимеризации этилена (см. стр. 13), поэтому не требуется отвода тепла с помощью испарения бензина, как это осуществляется в технологии производства ПЭ при низ-й)м давлении. В данном случае достаточен отвод тепла реакции через рубашку реактора. [c.23]

Для дегидрирования бутана в бутилены и бутиленов в бутадиен при темнературе 570—600° и атмосферном давлении используются новерхпостныс реакционные аппараты, в которых эндотермический тепловой эффект реакции компенсируется подводом тепла дымо] ыми газами через поверхность. [c.622]

Использование высокопотенциального тепла продуктов реакции (например, тепла газов конверсии) для технологических целей затруднительно усложняется аппаратурное оформление и трудно достичь высокой степени рекуперации тепла. Лучший эффект достигается при комбинировании технологичеошх и энергетических процессов. В рассматриваемых производствах высокопотенциальное тепло продуктов сгорания используется для процесса паровой или пароуглекислотной конверсии метана, а основная часть энергетического пара высокого давления вырабатывается за счет тепла продуктов конверсии. Низкопотенциальное тепло всех потоков используется в основном для подогрева питательной води котлов и технологических целей. [c.293]

Оптимальный перепад давления в реакторах с аксиальным вводом сырья составляет 4—10 кПа на 1 м высоты слоя катализатора, что в зависимости от вида очищаемого сырья соответствует условной скорости подачи сырья на свободное сечение реактора до 0,2 м/с. В реакторах промышленных установок принят нисходящий поток газосырьевой смеси. Если достигнуто равномерное распределение газового и жидкостного потоков над слоем катализатора, то реакторы с нисходящим потоком без внутрисекционных устройств просты и надежны в эксплуатации и обеспечивают удовлетворительный контакт фаз. Реакторы данного типа применяют при гидроочистке прямогонных бензиновых и керосиновых фракций, где тепловой эффект реакций превращения серо-, азот- и кислородсодержащих соединении компенсируется потерями тепла с поверхности реакторов. [c.250]

Так как изменения внутренней энергии н энтальпии при постоянной температуре не зависят от пути перехода из начального состояния в конечное, то п равные им тепловые эффекты реакции Qp и Qv (соответственно при постоянном давлении и постоянном объеме) также приобретают свойства функций состояния, т. е. зависят только от вида и состояния исходных и конечных веществ и не зависят от промежуточных стадий реакции. Это положение Гесс сформулировал в виде закона постоянства сумм теплоты, использовав большой опытный материал. Этот закон лежит в основе всех термохимических измерений. Тепловые эффекты реакций AU(Qo) и AH Qp) измеряются экспериментально или вычисляются. Увеличение Аи или АН соответствует эндотермическому процессу (тепло поглощается), а их уменьн]ение — экзотермическому процессу (тепло выделяется). [c.34]

ДС — положительная величина, и реакция будет протекать самопроизвольно в сторону распада продуктов и образования исходных веществ. Таким образом, химическое сродство, мерой которого слух<ит ДО, зависит не только от природы реагирующих веществ, но и от их парциальных давлений, изменяясь от —оо до +оо, проходя через нуль при равновесии. Ранее полагали, что мерой химического сродства является тепловой эффект реакции ДЯ и что самопроизвольно идут лишь реакции, соировол<дающиеся выделением тепла (экзотермические). Это неправильно, так как существуют самопроизвольные реакции, сопровождающиеся поглощением тепла (процессы растворения некоторых солей в воде). [c.29]

Сырье нагревают в трубчатой печи 1 до 200-210 °С и подают вместе с воздухом (давление 0,7-0,8 мПа) в реактор 3. Реактор собран из труб длиной 6 м, соединенных калачами. Трубный пучок расположен вертикально. Окисление проходит в пенной системе. Прореагировавшая газожидкостная смесь вьшодится в испаритель 4, где разделяется на газ и жидкость. Избыточное тепло реакций окисления снимается воздухом, подаваемым в кожух реактора воздуходувкой 7. Тепловой эффект реакций окисления при производстве битума дорожных марок составляет около 230 кДж/кг, а строительных (БН-У) — 300 кДж/кг. Газы направляются в сепаратор 5, где происходит частичная конденсация и выделение жидких продуктов ( Чфный соляр ). Далее газы проходят скруббер 6, орошаемый дизельным топливом, откуда направляются в специальное топочное устройство на обезвреживание. [c.771]

Следовательно, х должен увеличиваться приблизительно пропорционально общему давлению в реакционной смеси. Опыты Габера подтверадают зто. Он показал, что содержание аммиака в равновесной смеси при 800° и давлении 1 ат равно приблизительно 0,012% объемн., тогда как при давлении 30 ат (при той же температуре) содержание аммиака достигало 0,34%о, т. е. было приблизительно в 30 раз больше. Однако пропорциональность между выходом и давлением наблюдается только при небольшом содержании аммиака в газовой смеси, если же содержание аммиака большое, выход оказывается несколько меньше рассчитанного. Повышение температуры оказывает неблагоприятное действие на конверсию азота и водорода в аммиак это вытекает из принципа ле Шателье. Взаимодействие азота и водорода с образованием аммиака сопровождается выделением тепла повышение температуры смещает равновесие в направлении поглощения тепла, поэтому выход аммиака уменьшается с повышением температуры. Влияние температуры на константу равновесия реакции К и ее связь с тепловым эффектом реакции выражается уравнением [c.677]

Таким образом, максимальной работой реакции называется работа, которую может совершить реакция, протекая термодинамически равновесно (обратимо) при Р, Т — onst или при V, Т = onst. Тепловым эффектом реакции называется количество тепла, которое выделяется или поглощается при термодинамически неравновесном (необратимом) течении реакции при постоянном давлении и = Т. или при постоянном объеме и == (где — температура начального состояния системы, — температура конечного ее состояния). [c.68]

Окисление проводится в барботажной окислительной колонне 1, изготовленной из нержавеющей стали. Сжатый, сухой воздух попадает в окислительную колонну через специальный фильтр очистки. Окисление проводится при 110° С и давлении 3 ат. Для первоначального подогрева, а впоследствии отвода тепла, на тарелках окислительной колонны имеются змеевики. Тепровой эффект реакции составляет около 100 ккал/пг. Окисление ведется до глубины 27—30%. Отработанные газы проходят через холодильники 12, где освобождаются от захваченного изопропилбензола и выбрасываются в атмосферу. Изопропилбензол из конденсаторов, через отстойники 14, возвращается на окисление. [c.324]

Для всех схем жидкофазного гидрирования характерна система циркуляции водорода через подогреватели, колонны гидрирования, холодильники и сепаратор высокого давления с помощью циркуляционного компрессора. Для малоэкзотермических реакций, осуществляемых в аппаратах, изображенных на рис. 127, г (охлаждение холодным водородом), поток циркулирующего газа разделяют на две части, но предварительно подогревают только одну. Вообще система предварительного подогрева реагентов во многом зависит от степени экзотермичности реакции и метода ее проведения— со стационарным или суспендированным катализатором. В реактор с суспендированным катализатором при большом тепловом эффекте реакции лучше подавать холодную жидкость и только немного подогретый водород, что способствует отводу тепла. При стационарном катализаторе ввиду меньшей степени перемешивания в реакторе и невозможности теплообмена между нагретыми и холодными веществами предварительный подогрев жидкости и водорода обязателен. [c.719]

Тепловой эффект реакции (V1II-3) дан для процесса при постоянном давлении. Прн взаимодействии СО2 н жидкого аммиака тепло реакции равно [c.209]

Фирмой BASF процесс осуществлен в присутствии катализатора — карбонила кобальта, промотированного иодидом кобальта, при температуре 210—250 °С и давленни 60—70 МПа. Выход уксусной кислоты составляет 90 % в расчете на превращенный метанол и 70 % на превращенный СО. Тепловой эффект реакции составляет 220 кДж/кг уксусной кислоты. Выделенное тепло используется в самом процессе. Процесс внедрен в 1974 г. [c.357]

Реакция (1) протекает с выделением тепла. Тепловой эффект реакции образования твердого карбамата из газообразных СОг и ЫНз при О—100°С и постоянном объеме Q =36,3 ккал1моль (152 кдж/моль), а при постоянном давлении величина Ср= 38,06 ккал1моль [c.69]

Соблюдение этого условия технически трудно, вследствие большой величины экзотермического эффекта реакции полимеризации (достигающего 872 ккал/кг) и значительного сопротивления передаче тепла стенок реактора, bbii-ду их большой толихины (обусловленной давлением 1500 ати, при котором опи работают). [c.63]

Важным условием осуш,ествления полимеризации в реакторе с идеальным перемешиванием является поддержание температуры на уровне 185°. Соблюдение этого условия технически трудно, вследствие большой величины экзотермического эффекта реакции полимерпзации (достигающего 872 ккал кг) и значительного сопротивления передаче тепла стенок реактора, ввиду их большой толщины (обусловленной давлением 1500 ати, при котором они работают). [c.75]