Простые необратимые реакции - раздел Химия, Принципы составления материальных и тепловых балансов химических реакций Уравнение Скорости Экзо- И Эндотермических Реакций Можно Записать:
(...
Уравнение скорости экзо- и эндотермических реакций можно записать:
(8)
Как видно из уравнения скорость химической реакции является функцией нескольких переменных: температуры, степени превращения реагентов..
Очевидно, что максимальная интенсивность реактора будет обеспеченна при проведении процесса с наибольшей скоростью.
С повышением температуры, В соответствии с уравнением Аррениуса, k монотонно возрастает.
Из уравнения (8) видно, что принципиальных ограничений повышения темпера туры, с целью повышения скорости, необратимых реакций нет. С ростом степени превращения реагента скорость реакции падает, для компенсации этого уменьшения целесообразно повысить температуру.
Эндотермическая реакция сопровождается поглощением энергии теплоты ⇒такие реакции невыгодно проводить в адиабатических условиях, т. к. по мере протекания реакции ее скорость будет уменьшаться за счет снижения температуры и за счет увеличения степени превращения.
Более разумно проводить эндотермические процессы с промежуточными или разовым подводом тепла.
В случае экзотермических реакций рост степени превращения сопровождается выделением теплоты ⇒ в адиабатическом режиме это приводит к росту температуры реакционной смеси.
Уменьшение скорости химической реакции частично компенсируется увеличением константы скорости реакции.
Проводя такую реакцию в адиабатическом режиме можно обеспечить высокую скорость химической реакции и высокую производительность реактора в автотермическом режиме без использования посторонних источников теплоты.
При этом теплота реакционной смеси, выходя из реактора, служит для нагрева исходных реагентов на входе в реактор:
Химико технологический процесс ХТП закономерности их протекания задачи анализа синтеза и оптимизации химико технологических систем... Технологические критерии эффективности химико технологических процесса... Принципы составления материальных и тепловых балансов химических реакций...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Простые необратимые реакции
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Эмпирические методы расчета тепловых эффектов.
1. Эмпирический метод расчета газообразных веществ (при 25оС) по Коновалову:
;ккал/моль;
– теплота сгорания органических соединений до CO2 и H2
Кинетика гетерогенно - каталитических процессов.
- наблюдаемая скорость процесса ,
- наблюдаемая константа скорости, отнесенная к поверхности катализатора
- движущая сила процесса
- Внешнедиффузионная область
С
Кинетическая область.
В случае кинетической области химическая реакция является наиболее медленной и протекает в объеме фазы 1 и 2. Таким образом, общая скорость процесса равна сумме скоростей реакции в каждой фазе в от
Основные модели топохимических процессов
При описании топохимических процессов используют две модели:
1. Квазигомогенная модель
2. Модели частицы с фронтальным перемещением зоны реакции (модель частицы с невзаимодействую
Механизм и скорость процессов взаимодействия газа (жидкости).
При анализе механизма процесса для частиц с невзаимодействующим ядром можно выделить 5 стадий развития процесса (рис 2.2.):
1) диффузию газообразного (жидкого) реагента через ГЛП к поверхн
Расчет реактора РИС-П
В реакторе идеального смешения за счет эффективного перемешивания выравниваются концентрации реагирующих веществ и продуктов реакции во всех точках объема реакционной массы. Для достижения эффектив
Реактор идеального вытеснения РИВ
В РИВ реакционная масса движется в одном направлении без продольного или поперечного перемещения. В виду схожести движения реакционной массы с движением поршня этот режим еще называют поршневым.
Последовательное соединение РИС-Н с одинаковым объемом
Основным недостатком единичного РИС-Н является низкая производительность в расчете на единицу объема аппарата, т.к в таком реакторе сохраняется низкая скорость процесса. Для устранения этого недост
Расчет реакторов с неподвижным слоем катализатора
Реакторы с неподвижным слоем катализатора по гидродинамическому режиму приближаются к РИВ.
Поэтому для получения проектного уравнения реактора необходимо воспользоваться уравнением мат. ба
Расчет реакторов с псевдоожиженным слоем катализатора
Расчет таких реакторов заключается в определении основных размеров реактора.
Скорость, необходимая для перевода неподвижного слоя частиц катализатора в псевдоожиженное состояние зависит от
Аппарат с движущемся слоем катализатора
Движущийся слой катализатора позволяет осуществлять непрерывный процесс. Катализатор имеет форму шариков, которые движутся под действием силы тяжести сверху вниз. Реагенты движутся как сверху вниз,
Конструкции реакторов
При выборе газожидкостных реакторов необходимо учитывать возможность создания высокой поверхности контакта фаз. Это условие может соблюдаться как для газа, так и для жидкой фазы. В первом случае ис
Аппараты колонного типа (диффузионная область)
Для того, чтобы рассчитать высоту колонны во всех случаях необходимо совместно проанализировать выражение, описывающее скорость процесса и уравнение его мат баланса.
Рассмотрим гетерофазны
Аппарат колонного типа (кинетическая область)
вАг+Вж=продукты
Допущения:
-вещество Вне растворимо в газе;
- количество непрореагировавшего вещества А в жидкости мало по сравнению с содержанием А в га
Аппараты типа смеситель-сепаратор
Применяются для систем ж-ж(н) и очень редко для систем г-ж.
Обычно в реакторные узлы такого типа входят 2 устройства:
- смеситель, т.е реактор, в котором осуществляется химическое
Модели смешения фаз в реакторе полупериодического действия.
Аг+Вж=продукты
В таких реакторах газ непрерывно подается в жидкость в течение времени, за которое жидкий реагент В полностью вступает в реакцию.
При этом концентрация вещества А в
Ячеечная модель
Реальный аппарат мысленно расчленяют на N последовательных соединенных ячеек идеального смещения.
Как правило при N<10 удовлетворительно описывается реальный реактор.
Диффузионная модель
В диффузионной модели существует некий промежуточный гидродинамический режим между идеальным вытеснением и смешением.
Диффузионная модель проточного реактора учитывает перемешивание реакци
Обратимые химические реакции
В случае обратимых экзотермических реакций увеличение температуры будет приводить к возрастанию скорости реакции, однако в соответствии с принципом Ле-Шателье равновесие будет смещаться в сторону и
Тепловая устойчивость химических реакторов
Под устойчивым тепловым режимом реактора подразумевается режим, при котором система может самопроизвольно вернуться в исходное состояние при наличии каких-то возмущений (изменение температуры, реаг
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов