Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Общая химическая технология.




Состоит из двух основных разделов:

1)теоретические закономерности протекания химико-технологических процессов

2)теория функционирования химического реактора

При рассмотрении второго раздела решаются две основные задачи:

1. Проектирование химического реактора

2. Моделирование работы химического реактора

Задача проектирования состоит в следующем: при известных значениях входных параметров реактора необходимо определить, какой объем реактора обеспечит достижения заданных показателей интенсивности работы реактора.

Задача моделирования состоит в следующем: при известном объеме реактора установить зависимости между изменением входных параметров и показателей интенсивности.

В классической технологической литературе реактор определяют как аппарат, в котором химические превращения сочетаются с тепло- и массопереносом.

Различают реакторы непрерывного и периодического действия. Реактор непрерывного действия (проточный реактор) характеризуется тем, что исходные вещества подаются непосредственно в процессе работы реактора. И так же непосредственно в процессе работы выводятся продукты. В реакторе периодического действия исходные вещества загружаются до начала работы реактора, а продукты выводятся по окончанию работы.

К параметрам управления химическим реактором относят:

1)температура

2)давление

3)использование катализаторов

Катализатор – вещество, ускоряющее химическую реакцию посредством вступления в промежуточное соединение с реагентами и восстанавливающее свой состав по окончанию элементарного каталитического акта.

4)скорость подачи реагентов

5)излучение

6)размер единичных элементов

7)концентрация участников процесса (количество вещества, отнесенное к суммарному количеству вещества в смеси)

 

N – Количество вещества [КМоль/с]

G – Масса вещества [кг/с]

V – Объем вещества [м3/с]

 

Доля вещества:

1)мольная доля - отношение мольного потока компонентов к суммарной мольному потоку.

2)объемная доля - отношение объемного потока компонента к суммарному объемному потоку.

3)массовая доля - отношение массового потока компонентов к суммарному массовому потоку.

 

В общем случае для любой конкретной смеси веществ, массовая доля не равна объемной доле и они не равны мольной доле. Для идеальных газов и близких к идеальным, можно считать, что мольная доля равна объемной доле компонента.

Показатели интенсивности работы реактора:

1)Производительность - изменение количества вещества в единицу времени.

Производительность может быть определена по любому участнику реакции. В химической технологии принято производительность по продуктам считать величиной положительной, а производительность по исходным веществам считать величиной отрицательной. Для модельной реакции мольную долю производительность по веществу А, можно рассчитать как разность между мольным конечным потоком вещества А и мольным начальным потоком вещества А.

N – Поток вещества

R – Производительность (N-начальная, K-Конечная, E - равновесная)

аА + bB cC + dD

A - Компонент

(объемная производительность)

NRA известна (производительность по веществу А)

2)Интенсивность работы реактора

Интенсивность – это отношение производительности реактора по веществу к объему реактора.

3)Степень превращения исходных реагентов

Степень превращения – это отношение количества вещества вступившего в реакцию к начальному количеству вещества.

По веществу А :

По веществу В:

При проведении промышленного процесса редко встретится система, когда исходные реагенты подаются в реактор в стехиометрических отношениях. Поэтому для характеристики глубины протекания процесса используют величину - степень превращения ключевого компонента (то исходное вещество, которое находится в недостатке к стехиометрии в реакции)

1)XA=XB, если реагенты взяты в стехиометрическом соотношении.

2)степень превращения меняется от 0 до 1.

4)Выход продукта – отношение производительности по веществу к максимально возможной производительности по данному веществу.

 

5)Расходный коэффициент – количество исходного вещества, необходимое для производства единицы количества продуктов.

Различают теоретический и практический расходные коэффициенты.

ТРК – определяется на основе стехиометрии уравнения реакции.

4NH3+5O2=4NO+6H2O

Практический расходный коэффициент (ПРК) – учитывает чистоту исходного вещества и глубину его превращения.

Х=0.5

6)Селективность процесса – показатель применяется в том случае, если в реакторе протекает одновременно две и более реакции.

Интегральная селективность по веществу – отношение производительности по ключевому компоненту в целевой реакции к сумме производительности по ключевому компоненту во всех реакциях.

4NH3+5O2=4NO+6H2O (1)

4NH3+3O2=2N2+6H2O (2)

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 3916. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.004 сек.) русская версия | украинская версия