Модели процессов реакционных химических

Таким образом, реальная модель процесса в отличие от идеальной должна отражать не только закономерности собственно химических превращений, но и сопровождающие их явления массо- и теплопередачи с учетом гидродинамических условий и характера распределения времени пребывания компонентов реагирующей массы в реакционной зоне химических аппаратов. [c.39]

Рассмотрим особенности кинетики мембранных систем вдали от равновесия, используя одномерную модель процесса [4). Реакционно-диффузионная мембрана представляет собой открытую систему с распределенными реакционными параметрами. На границах этой системы происходит обмен веществом с газовой смесью в напорном и дренажном каналах в каждой точке пространства внутри мембраны (0<годновременно химические реакции и диффузия реагентов. В реакциях участвуют компоненты разделяемой газовой смеси, вещества матрицы мембраны и промежуточные соединения. Поскольку на граничных поверхностях поддерживаются различные внешние условия, в мембране в любой момент существует распределение концентраций реагентов i(r, т), в общем случае неравновесное. Движущая сила химической реакции — химическое сродство Лг, являясь функцией состава, также оказывается распределенным параметром. [c.29]

Построены алгоритмы расчета динамических и стационарных режимов протекания совмещенного реакционно-ректификационного процесса. Разработана математическая модель ректификационно-реакционной очистки метанола - сырца, учитывающая химические взаимодействия альдегидов друг с другом и со спиртами. Разработана оптимальная по критерию удельных затрат схема очистки метанола - сырца. [c.32]

На основании представленной вьпие совокупности химических реакций была предложена кинетическая модель процесса ароматизации изобутана, позволяющая рассчитывать превращения всех компонентов реакционной смеси. [c.12]

Химическая реакция, состоящая из элементарных стадий, протекает в молекулярном масштабе. Ее свойства (например, скорость) не зависят от масштаба реактора, т.е. скорость реакции зависит только от условий ее протекания независимо от того, как или где они созданы. Результатом исследования на этом уровне является кинетическая модель химической реакции — зависимость скорости реакции от условий. Следующий масштабный уровень — химический процесс — совокупность химической реакции и явлений переноса, таких как диффузия и теплопроводность. На этой стадии кинетическая модель реакции является одной из составляющих процесса, причем объем, в котором рассматривается химический процесс, выбирается с такими условиями, чтобы закономерности его протекания не зависели от размера реактора. Например, это может быть рассмотренное выше зерно катализатора. Далее полученная модель химического процесса как одна из составляющих элементов, в свою очередь, входит в следующий масштабный уровень - реакционную зону, в которую также входят и структурные закономерности потока, и явления переноса в ее масштабе. И, [c.94]

Согласно общей схеме построения математической модели в химическом реакторе (рис. 4.6) перейдем к рассмотрению процесса в реакционной зоне. Представим последовательность этапов построения модели процесса следующим образом. [c.154]

Согласно общей схеме построения математической модели в химическом реакторе (см. рис. 2.5) рассмотрим процесс в реакционной зоне. Можно так представить последовательность построения модели процесса. [c.103]

Первым уровнем построения знаковой модели процесса является кинетика реакции. Здесь будем считать, что известна зависи -мость скорости химического превращения от состава реакционной смеси на поверхности и температуры. Рассмотрим второй уровень -процесс в пористом зерне катализатора. [c.113]

Зерно катализатора содержит 10 -10 частиц. Поэтому к описанию процесса в зерне можно подойти статистически, используя квазигомогенную, или диффузионную модель (8,9 из табл.З). Такая модель характеризуется скоростью химического превращения, отнесенной к единице объема зерна, и эффективными коэффициентами диффузии компонентов реакционной смеси I) . Возможная полидисперсность пористой структуры учитывается в значении В (см., например, [5]. В случае бидисперсной разветвленной структуры значение В определяется только для макропор [6-7]. Поскольку нет надежных методов расчета Б , то его значение определяется экспериментально. При этом устанавливается следующая связь Df с значением рассчитываемого коэффициента диффузии Б,, в преобладающих порах радиуса г [c.113]

Целью кинетического исследования реакции, наряду с другими химическими и физико-химическими методами, является установление наиболее вероятного механизма протекания реакции и построение на этой основе адекватной математической модели реакции (реакционной системы). Помимо чисто теоретического значения, которое имеет изучение закономерностей протекания реакции, создание адекватной математической модели реакции является необходимым условием для успешного применения математических методов моделирования, оптимизации и масштабирования химических процессов, позволяюш,их в кратчайший срок от изучения реакции в лабораторных условиях переходить к ее промышленному внедрению [1]. К настоящему времени накоплен значительный опыт получения математических форм кинетических зависимостей для самых различных типов реакций. При этом внимание главным образом концентрировалось на выводе форм кинетических зависимостей, оставляя открытым вопрос получения оценок констант, входящих в эти зависимости (математические модели реакций). Это привело к определенному разрыву между способностью установить форму математической модели сложной химической реакции и реальной возможностью оценить константы этой модели. Практически в настоящее время известны методы нахождения оценок констант лишь для математических моделей следующих форм [2] [c.53]

Задание 152. Рассмотрим модель другого реакционно-диффузионного процесса, связанную с проблемой загрязнения атмосферы. В этой очень упрощенной модели предполагается, что концентрации двух веществ А и В у поверхности Земли постоянны. Кроме того, концентрации обоих веществ на определенной высоте очень быстро уменьшаются до нуля (например, в результате фотохимических реакций). Пока задача выглядит как простая задача о диффузии двух различных веществ, и поэтому число дифференциальных уравнений удваивается. Однако предположим, что вещества А и В вступают в химическую реакцию, которая описывается кинетическим уравнением V = Аг-[А]-[В]. [c.256]

Гидратированный электрон — это, по-видимому, наиболее своеобразная частица, с которой приходится иметь дело при исследовании механизма органических реакций. Его можно рассматривать как простейший нуклеофильный агент, состоящий из единичного отрицательного заряда, не связанного ни с какой определенной молекулой, но в значительной мере распределенного по множеству молекул растворителя [114]. Гидратированный электрон можно также рассматривать как простейший восстановительный агент. Малая реакционная способность в отношении воды [уравнение (8)] и широкая полоса поглощения с максимумом при 600 нм и высоким коэффициентом экстинкции делают возможным его спектроскопическое определение [115—117], а также измерение скорости его реакций с веществами в растворе [85, 118, 119]. Реакции гидратированного электрона представляют собой идеальную модель процесса переноса заряда, включающего локализацию отрицательного заряда на молекуле акцептора. Вероятность этого процесса определяется изменением свободной энергии системы, которое в свою очередь зависит от электронной плотности и поляризуемости акцептора. Сведения, получаемые при исследовании реакций гидратированных электронов с органическими соединениями, позволяют сделать далеко идущие выводы, касающиеся химических свойств отдельных [c.134]

Участки, моделирующие концентрации реагирующих веществ и скорости отдельных реакций, составляют в совокупности математическую модель собственно химического процесса, протекающего в реакторе полунепрерывного действия. Эта модель показывает, что изменять направление процесса можно, варьируя концентрации реагирующих веществ за счет подачи реагента в аппарат, либо изменением температуры реакционной смеси возможно также сочетание обоих способов. Поскольку, как уже указывалось, в реакторе может протекать более одной реакции, динамическая модель процесса имеет сложный взаимосвязанный характер. Изменение температуры вызывает одновременное изменение скоростей всех отдельных стадий процесса. В то же время управление подачей реа- [c.244]

В качестве основы модели реакционно-ректификационной колонны была использована модель процесса ректификации в сложной композиционной колонне, эквивалентной любой системе простых колонн. Эта модель теоретической тарелки применительно к рассматриваемой задаче расчета реакционно-ректификационной колонны была дополнена блоками смешения сырьевых и циркулирующего потоков и расчета химического превращения, происходящего на теоретической тарелке, выполняющей одновременно функции реакционного устройства. [c.294]

Процесс полимеризации этилена под высоким давлением представляет собой сложный комплекс гидродинамических, тепловых, химических и физико-химических явлений. Математическая модель процесса состоит из блоков,описывающих эти явления блоки уравнений кинетики, уравнения теплового баланса реакционной смеси, теплового баланса теплоносителя в рубашке, баланса импульса, блок тепло-физических и реологических свойств реакционной фазы, расчёта конструктивных параметров и расчёта ММР ПЭ. [c.68]

В книге детально рассмотрены модели физической абсорбции, приведено математическое описание диффузии с химической реакцией, проанализированы конкретные примеры газо-жидкостных реакционных систем, включая промышленные процессы (абсорбция двуокиси углерода буферными растворами, растворами щелочей, аминов, химическая абсорбция сероводорода). [c.4]

Математическая модель. Рассмотрим химический процесс, протекающий в реакторе изотермического типа с мешалкой (рис. 3). Пусть в этот реактор объемом У непрерывно поступает исходная реакционная масса с объемной скоростью V и концентрацией -го компонента io. Концентрация -го компонента реакционной массы, находящейся [c.15]

В общ,ую процедуру принятия решений при оптимизации пористой структуры катализатора, рассмотренную в разд. 3.1, входит в качестве обязательного этапа составление математической модели гетерогенно-каталитического процесса на зерне катализатора и идентификация ее параметров. Эта модель должна отражать как геометрические характеристики структуры зерна, так и важнейшие особенности собственно физико-химических процессов, протекаюш,их в нем. Для наглядности представления последних удобно мысленно выделить фиксированную группу молекул исходных веществ, которая участвует в ряде последовательных физико-химических стадий суммарного контактного процесса на зерне катализатора 1) перенос исходных веществ из реакционной смеси к внешней поверхности частиц катализатора 2) перенос исходных веществ от внешней поверхности частиц катализатора к их внутренней поверхности 3) адсорбция исходных веществ на активных центрах катализатора 4) реакция между адсорбированными исходными веществами и перегруппировка адсорбционного слоя 5) десорбция продуктов реакции 6) перенос продуктов реакции от внутренней поверхности частиц катализатора к их внешней поверхности 7) перенос продуктов реакции от внешней поверхности катализатора в объем реакционной смеси. [c.149]

Наилучший способ — получение математической модели на основе изучения физико-химической сущности процесса и экспериментальное уточнение параметров модели. Такой способ дает наиболее полную информацию о свойствах процессов. Однако он связан с многочисленными трудностями функциональная форма уравнений модели не всегда известна (особенно в случае реакционных процессов) , задача проведения эксперимента и определения параметров в нелинейных моделях может быть сложной наконец, численная реализация самой модели затруднительна (имеется в виду нахождение коэффициентов, связывающих входные и выходные параметры элемента ХТС). При этом особое значение приобретает проблема получения аппроксимирующих решений. [c.85]

Влияние масштаба реактора на структуру его модели. Кинетическая модель реактора не зависит от масштаба, поскольку размеры реакционной системы не сказываются на скорости собственно химического превращения. Однако химическая реакция приводит к изменению состава реагирующей смеси и температуры. Следствием этого является возникновение процессов переноса вещества и тепла, на скорость которых существенно влияет характер концентрационного и температурного полей в реакторе. Указанные поля зависят от формы и размеров реакционной системы. В свою очередь состав и температура очень сильно влияют на скорость химического превращения. В результате этого протекание химического процесса в целом находится в сложной зависимости от размеров аппарата. [c.465]

Обозначения Т, Гщ, Го — температуры слоя, на входе в слой и начальная с, Сщ, Со — соответствующие значения концентрации реагента в газовой смеси в слое на входе и начальное ц — линейная скорость потока газовой смеси, отнесенная к полному сечению слоя W T, с) —скорость химической реакции АГа — адиабатический разогрев смеси при полной степени превращения I, L —текущая и общая длина слоя катализатора Я — эффективный коэффициент продольной теплопроводности слоя Сел — средняя объемная теплоемкость слоя катализатора Ср — средняя объемная теплоемкость реакционной смеси е — пористость слоя катализатора у = = Ср + Ссл D — эффективный коэффициент диффузии реагента в газовой смеси. Эта модель удовлетворительно описывает процессы в адиабатическом слое катализатора при таких предположениях градиенты температур внутри зерен катализатора незначительны химические процессы па внутренней поверхности зерен и диффузионные процессы внутри пористых зерен квазистационарны по отношению к процессам переноса в газовой фазе процессы межфазного тепло- и массообмена настолько интенсивны, что температура и. концентрация реагента в твердой и газовой фазе неразличимы. [c.100]

Одной из основных проблем использования физико-химических моделей для моделирования и оптимизации процесса каталитического риформинга является определение кинетических параметров моделей, обеспечивающих соответствие расчетных и экспериментальных выходов и температур в реакционных устройствах. [c.125]

В настоящее время все больше появляется работ, в которых собственно химическое превращение веществ осуществляется совместно с целенаправленным разделением реакционной смеси в одном и том же аппарате. Сюда можно отнести работы, посвященные исследованию хроматографического эффекта в реакторах, реакционно-абсорбционным и реакционно-экстракционным процессам, а также процессам, в которых химическое превращение успешно сочетается с ректификацией или отгонкой. Известны реакционноосмотические процессы, реакционно-отделительные процессы и многие другие случаи направленного совмещения. В любом из перечисленных процессов химическая реакция составляет единую сложную систему с массопереносом. Естественно, монография Дж. Астарита далеко не восполняет пробела, образовавшегося за последнее время в данной области. Ее задача более скромна — систематизировать в основном знания в области химической абсорбции и дать некоторые толкования механизма столь сложного процесса. Отметим, что наряду с предпочтительностью изложения вопросов, в решении которых принимал непосредственное участие автор, в предлагаемой вниманию читателей монографии существуют и другие крайности. Так, например использованные автором модели массопереноса если и нельзя считать устаревшими, то во всяком случае, далеко не адекватными наблюдаемым явлениям, которые необходимо уточнить. Кроме того, библиография по затронутым в книге вопросам более чем скромна и за редким исклю- Йнием не включает многие исследования, выполненные отечественными исследователями хотя бы в последнее десятилетие. Однако эти серьезные недостатки не обесценивают рассматриваемую монографию, так как представленный в ней в обобщенном виде материал все же дает некоторое представление о современном совтоя-нии затронутых вопросов. [c.5]

Таким образом, условие квазистационарности макростадий, протекающих в твердой среде, не выполняется. Об этом свидетельствует непрерывная деформация диаграммы связи но мере перемещения стадии химического превращения сополимера по реакционному пространству. Стратегия деформации диаграммы определяет стратегию изменения уравнений математической модели процесса и моделирующего алгоритма. [c.342]

Таким образом, имеет место непрерывная деформация диаграммы связи по мере перемещения зоны химического превращения сополимера в ионит по реакционному пространству. Вместе с изменением структуры диаграммы меняются и структура уравнений математической модели процесса, а также моделирующего алгоритма. Учитывая разбиение гранулы на элементарные слои и объединяя диаграммы связи кинетики реакций сульфирования и разложения тионилхлорида для -го слоя, получим нзображен- [c.354]

Зависимость размерной скорости распространения фронта м = ии от скорости фильтрации немоното нна и имеет отрицательный минимум, а 0ц > 0. При ао = максимальная температура и скорость распространения фронта полностью определяются всеми прочими параметрами и, в частности, параметром X. Но как видно из оценок (3.48) и (3.49), всегда можно подобрать такое значение Я, при котором фронт распространяется навстречу потоку газа. В то же время при конечном значении параметра ао скорость распространения меньше, чем при бесконечном, а значит, тем более она отрицательна. О структуре фронта реакции — его профиле — можно судить на основании выражений (3.42), показывающих, что в зоне прогрева (охлаждения) температурные профили имеют экспоненциальный характер, а также на основании оценок максимальной температуры и ширины зоны химической реакции. Хотя структура теплового фронта в зоне реакции существенно зависит от кинетической модели процесса, такие характеристики, как максимальная температура и ширина реакционной зоны, вполне достаточны для практических целей. В частности, анализ приведенных оценок позволяет сделать вывод о том, что для реакторов с неподвижным слоем катализатора при низких входных температурах и малых адиабатических разогревах реакционной смеси можно всегда подобрать такие условия ведения процесса, при которых в нестационарном режиме будет достигнута достаточно высокая максимальная температура, обеспечивающая большую скорость химического превращения, причем достигнута она будет на небольшом участке слоя катализатора [16]. Реальные ограничения на максимальную температуру связаны только с величиной допустимого гидравлического сопротивления слоя катализатора. [c.89]

Тип химического процесса, необходимость контакта потоков в разных фазовых состояниях подразделяют реакторы на одно- и многофазные. По-разному будет сказываться на характере процесса движение потоков через реактор и внутри реакционной зоны - ведь даже полученные выше математические модели процессов в проточных реакторах (движение через реактор) в режимах идеального смешения и вытеснения (движение в реакционной зоне) суш,ественно различны. Выше были выделены только два способа движения реактантов через реактор - проточная и непроточная схемы. Возможен и полупроточный режим часть компонентов загружается в реактор в начале процесса, а часть подается в реактор во время ведения процесса. Также два режима движения потока в реакционной зоне - смешения и вытеснения - были рассмотрены выше. Они названы идеальными. В реальных условиях возможны отклонения от них - неидеальное движение потока. [c.109]

При построении математической модели последняя должна не только отразглть такие процессы,сопровождающие химическое превращение,как диффузия исходного газобразного вещества из реакционного объема к поверхности взаимодействия, адсорбция веществ на активной поверхности,десорбция продуктов реакции с поверхности и диффузия газообразных продуктов реакции от активной поверхности в объем реакционного пространства. Необходимо также учитывать неоднородность псевдоожиженного слоя,в том числе -влияние на нее форм аппарата,газораспределения и многих других,упомянутых выше факторов,без учета которых задачи точного моделирования оказываются не-выполнишми. При этом особые трудности встречает математическое описание движения пузырей газа в слое,обмена активным компонентом мевду газовым пузырем и ядром слоя,кинетики диффузионных процессов в момент роста пузыря при его возникновении и т.д. [c.282]

На основе раздельного изучения всех процессов (физических и химических), протекающих в реакционном аппарате, вначале составляется математическое описание (математическая модель) процесса, т. е. разрабатывается система кинетических, тепловых и других уравнений, описывающих совокупность явлений, протекающих во всех точках аппарата. Затем полученная таким путем обычно очень сложная система математических выражений (математическая модель) исследуется и решается различными методами с помощью электронных счетнорешающих устройств (машин), предсказывая поведение аппарата любого масштаба в различных условиях. [c.226]

Особую страницу научной деятельности М. Ф. Нагиева составили исследования рециркуляционных процессов в химической технологии. Эти исследования проводились ученым систематически на протяжении всей жизни. Развитие их привело к созданию метода расчета и выбора наиболее эффективно работающего реакционного узла и разработке методологического подхода для определения оптимальной структуры химико-технологической системы и составлению ее математической модели, служащей основой для исследования и оптимизации сложного комплекса. [c.9]

Подводя итоги сказанному в этой главе, можно отметить, что к настоящему времени разработано математическое обеспечение АСУТП пиролизными установками, которое включает в себя проверенные на практике алгоритмы оптимизации и модели процесса, основанные на достаточно глубоком изучении физико-химических закономерностей пиролиза. Созданы весьма эффективные системы автоматического регулирования, позволяющие стабильно вести технологический процесс в различных по конструкции пиролизных печах. Разработан ряд технических средств для АСУТП пиролизными установками, в том числе средства для контроля состава пирогаза и регулирования температурного профиля реакционной смеси в пирозмеевике. Эти разработки, получившие отражение в главах IV и V, создали предпосылки для широкого внедрения АСУТП в промышленность. Выше приведены примеры, отражающие успехи в этой области. [c.162]

Молекула цитохромоксидазы, очевидно, должна обладать внутренней симметрией, имея реакционный центр, к которому ферроцитохром может доставлять электроны и к которому может присоединяться О2 этот центр включает как гемы, так и атомы меди. Несмотря на то что молекула фермента, по всей вероятности, симметрична, методом ЭПР удается обнаружить только один атом гемового железа и один атом меди, что указывает на антиферро-магнитное сопряжение спинов двух других атомов. Значения Е для двух атомов железа, по-видимому, существенно различаются для атома с более высоким потенциалом, поведение которого соответствует цптохрому аз, -Е о = +340 мВ, тогда как для атома железа цитохрома а Е о =+200 мВ. СЫ -связывающий центр—либо Ре + цитохрома Оз, либо неразличимый посредством ЭПР атом меди. Когда присоединение ферроцитохрома с происходит в отсутствие О2, электроны продвигаются, возможно через медь, к гемовому железу, восстанавливая один атом железа н один атом меди до Ре + и Си+ соответственно, которые можно обнаружить методом ЭПР. Химические восстановители могут восстановить весь центр, но ферроцитохром с не может легко восстанавливать вторую пару металлов. О2 связывается с Ре + гема с образованием промежуточного комплекса, напоминающего оксигемоглобин. Еслп неорганические модели процесса правомочны, второй ион металла, возможно это ассоциированный атом меди, должен связываться с другим атомом кислорода в паре [c.493]

В книге П. В. Данквертса подробно и, в целом на современном уровне, анализируются и обобщаются основные теоретические и практические проблемы химического взаимодействия газов и жидкостей. Механизмы процессов диффузии и химической кинетики, сочетающихся в разнообразных гидродинамических условиях, подробно рассматриваются автором, начиная с анализа элементарных актов и условий работы лабораторных моделей и кончая промышленными процессами и аппаратами. Теоретический материал широко иллюстрируется примерами конкретных газожидкостных реакционных систем, представляющих важный промышленный интерес. В сочетании с большим количеством хорошо подобранных числовых примеров расчета это облегчает восприятие часто весьма сложных вопросов. Некоторые разделы книги могут служить ценным посо- [c.7]

Реальные процессы в реакционно-диффузионных мембранах гораздо сложнее рассмотренной модели, поскольку проницание компонентов взаимозависимо, например, через определенные звенья в цепи химических превращений. Кроме того, в мембране, наряду с сопряженным механизмом, существует пассивный несопряженный массоперенос химически несвязанного компонента газовой смеои. Это усложняет анализ энергетической эффективности мембранного процесса, но основной вывод сохраняет силу, а именно энергетическое сопряжение массопереноса и химического превращения позволяет радикально улучшить массообменные характеристики при сохранении достаточно высоких значений энергетической эффективности чем выше степень сопряжения, тем значительнее этот эффект. Справедливости ради следует отметить, что противоположные тенденции изменения массообменных и энергетических показателей мембранного процесса сохраняются в реакционно-диффузионных мембранах, хотя на более высоком уровне совершенства процесса. [c.253]

Нестапионарность катализатора. Под воздействием изменяющегося состава реакционной среды катализатор не остается неизменным. Помимо химических стадий взаимодействия реагирующих веществ имеют место физические процессы на поверхности (перенос реагирующих веществ между различными центрами, поверхностная диффузия адсорбированных атомов и молекул, растворение и диффузня в твердом теле веществ — участников реакции, структурные и фазовые превращения) [30, 31, 32]. Не-стационарность состава катализатора весьма своеобразно ирояв-ляется в кипящем слое, где частицы непрерывно перемещаются в поле переменных концеитрации. При этом каждая частица в отдельности непрерывно изменяет свои каталитические свойства, никогда не приходя в равновесне с окружающей реакционной средой. Хотя усредненные за достаточно большой период времени свойства катализатора остаются неизменными и реактор в целом работает стационарно, его выходные характеристики могут существенно отличаться от рассчитанных с исиользованием стационарных кинетических уравнений. Для построения нестационарной кинетики каталитического процесса необходимо выявить параметры состояния катализатора, определяющие скорость реакции, закономерности их изменения под воздействием реакционной смеси, разработать методы измерения пли расчета этих параметров в ходе нестационарного эксперимента. Не меньшие трудности возникают при разработке и решении математической модели, отражающей изменение параметров состояния по глубине пленки активной массы в зерне, случайно перемещающемся по высоте слоя. [c.62]

На основе предположения о том, что динамика процессов в реакторе с неподвижным слое катализатора описывается математической моделью, учитывающей теплопроводность слоя катализатора, конвективный поток газа, межфазный тепло- и массообмен и химическую реакцию, изучается явление распространения теплового фронта. При некоторых естественных предположениях относительно зависимости скорости химическй реакции от температуры и состава реакционной смеси доказывается существование я единственность решения соответствующих уравнений в виде бегущей волны. Определяются условия существования стоячей волны. Нрицодятся оценки основных характеристик теплового фронта максимальной температуры, скорости распространения и ширины реакционной зоны. [c.167]

В последние годы для моделирования процесса регенерации на уровне зерна активно разрабатывается диффузионная модель [150, 151, 153]. Уравнения материального баланса данной модели учитывают свободную диффузию кислорода в порах зерна одновременно протекают химические реакции, в которых кислород расходуется. Из физических соображений диффузионная модель представляется более строгой в сравнении с моделью послойного горения. Для диффузии кислорода нет никаких преград в виде некоторым образом локализованной узкой реакционной зоны. Поэтому нет необходимости привлекать дополнительные предположения для вывода уравнения движения зоны рюакции. Несмотря иа более простую постановку задачи, диффузионная модель включает в себя модель послойного горения как предельный случай. Действительно, всегда можно выбрать такие условия, что выжиг кокса будет проходить практически послойно. Именно это и было показано в работе [153]. [c.71]

Как и при математическо.м моделировании любого химикотехнологического- процесса, при моделировании каталитического риформинга следует различать две основных стадии построение математической модели собственно химического превращения исходных веществ, инвариантной к объему протекания реакции и условиям теплообмена и математической модели реального технологического процесса, проводимом в конкретном типе реакционного аппарата. Первый вид модели будем в дальнейшем именовать кинетической моделью, а второй — моделью реактора. Вышеназванная специфика математической модели каталитического риформинга относится прежде всего к кинетической модели. [c.190]

Математическая модель фронта химической реакцвн. Теоретические работы, посвященные исследованию процесса распространения реакционной зоны по неподвижному слою катализатора, можно условно разделить на две группы. Первая содержит численный анализ соответствующих систем дифференциальных уравнений. Некоторые результаты в этом направлении получены в работе [5], где исследована квазигомогенная модель, представляющая слой как изотропную и однородную среду, и в [6], где авторы изучали процесс распространения реакционной зоны, пользуясь двухфазной моделью неподвижного слоя катализатора с учетом продольной теплопроводности в твердой фазе. Достаточно подробный численный анализ содержится в работе [7], в которой двухфазная модель была дополнена составляющими кондуктивного переноса в газовой фазе и получено, что в пространстве параметров системы, таких как линейная скорость, коэффициент эффек1 ив пой продольной теплопроводности твердой фазы, входные концентрация и температура газа, существует область их значений, в которой скорость распространения фронта равна нулю. Описанный эффект, во всяком случае, до сих пор не получил экспериментального подтверждения. Следует, однако, отметить, что анализ фронта реакции численными методами производился в ограниченном слое катализатора, в то время как само понятие фронта реакции имеет асимптотический характер и, строго говоря, его можно рассматривать лишь в слое катализатора бесконечной длины. Поэтому делать заключения [c.79]

При разработке алгорит.ма использовались упрощенные математические модели аппаратов, отражающие, однако, наиболее важные и характерные свойства реакционных и разделительных процессов. Построение таких моделей возможно при рассмотрении некоторых абстрактных аппаратов (например, колонны бесконечной высоты, реактора бесконечного объема и т.д.), функционирующих в абстрактных режимах (например, режим полного орощения в ректи-фикационно.м процессе). Такие схемы, состоящие из абстрактных агтпаратов, характеризуются минимальным набором вьфьируемых конструктивных и технологических параметров. Однако более важным является то, что анализ пре-цельньгч стационарных состояний таких схем фактически сводится к анализу структурных особенностей соответствующих диаграмм фазового и химического равновесий. [c.182]

В работе представлены методологическое обоснование теории, термодинамическая, статистическая модель сложного вещества. Предложены релаксационные, нестационарные, марковские модели физико-химических процессов. Теория подтверждена экспериментом на примере процессов пиролиза, поликонденсации и термополиконденсации. Анализируются отличительные особенности термодинамики многокомпонентных систем, подчеркивается особая роль энтропии в формировании их разнообразия. Рассмотрена специфическая для вещества энтропия разнообразия, рост которой является источником эволюции вещества. Излагается новое направление, необходимое при изучении сложных органических систем - непрерывный, феноменологический подход к спектрам веществ. Анализируются закономерности, открытые нами в спектрах, в частности закон связи различных свойств и спектральных характеристик систем. Последнее означает, что свет несет информацию практически о всех свойствах материи. На основе данных спектроскопии предпринята попытка построения теории реакционной способности многокомпонентных органических систем. Отмечена особая роль квазичастиц- типа структуронов и вакансионов в формировании их реакционной способности. Показана роль слабых химических взаимодействий в гидродинамике многокомпонентных жидких сред. Даны новые подходы к направленному синтезу сложных органических систем. Экологические, геохимические системы и вопросы генезиса углеводородных систем планируется рассмотреть во второй части книги. [c.4]

Развит подход к построению моделей химических процессов на основе рекомбинационных реакционных сетей (РРС). Каждая частица (молекула, ион или радикал) рассматривается как потенциальный реагент, а вновь образующиеся частицы могут взаимодействовать со всеми уже имеющимися в реакционной смеси. Результат взаимодействий представляется как двудольный граф, в котором вершинами являются либо сгенерированные частицы, либо описания взаимодействий, а ориентированные ребра определяются отношениями между реагентами и продуктами реакции. На основе обобщения экспериментальных данных по механизмам процессов разработаны эмпирические правила для моделирования возможный реакций. Развитый подход позволяет описывать полный спектр реакций и реализован в компьютерной профамме ASB [2,3]. [c.20]

Получено дальнейшее развитие общих теоретических основ рециркуляционных и совмещенных реакционно-ректификационных процессов на базе термодинамико-топологического анализа (ТТА) структур диаграмм фазового равновесия. Разработан качественный метод анализа рециркуляционных систем, позволяющий определять эволюцию стационарных состояний указанных систем в зависимости от конструктивных и технологических параметров процесса, а также проводить проверку принципиальной работоспособности рециркуляционных систем с использованием линеаризованных математических моделей, получаемых путем кусочно-линейной аппроксимации разделяющих многообразий на диаграммах фазового и химического равновесий. [c.14]