- •Оглавление
- •I. Теория химических процессов 3
- •Вопросы для подготовки к экзамену по курсу охт, 2019
- •Балансовое :
- •Базисная система линейно независимых уравнений реакций.
- •4. Выход продукта:
- •Термодинамические закономерности. Константа равновесия и равновесная степень превращения. Способы управления равновесием химических реакций (температура, давление, избыток реагента и т.Д.), примеры.
- •Пример расчёта Хр (хАравн, хАmax)
- •Способы смещения равновесия
- •Кинетическая модель
- •Реакционная схема и ее отличие от базисной системы независимых уравнений
- •Иерархическая структура математической модели в химическом реакторе
- •Классификация хим процессов
- •Влияние с и т на r
- •Хим процесс с простой необратимой реакцией
- •Хим процесс с обратимой реакцией:
- •Хим процесс сложной реакции
- •Гетерогенный процесс “газ-твердое”. Модель “сжимающееся ядро”. Схема и математическое описание процессов. Наблюдаемая скорость и время полного превращения. Лимитирующая стадия. Способы интенсификации.
- •Общая схема модели „сжимающееся” ядро
- •Материальный баланс по
- •Частные случаи
- •Внешняя диффузия- лимитирующая стадия
- •Внутридиффузный режим
- •Кинетический режим.
- •Процесс на пористом катализаторе (
- •Математическое описание процесса
- •Классификация
- •Влияние на сильнее, чем влияние т
- •Характерный признаки хтс
- •Элементы хтс. Классификация.
- •Подситемы хтс
- •Типы технологических связей (назначение)
- •Синтез и анализ хтс
- •Модели хтс
- •Описательные модели хтс
- •Химическая схема
- •Операционная схема
- •Математическая модель
- •Графические модели
- •Функциональная схема
- •Структурная схема
- •Технологическая схема
- •Операторная схема
- •Синтез хтс Концепции синтеза хтс (обязательные требования)
- •Окисление диокисда серы
- •Абсорбция триоксида серы
- •Система двойного контактирования и двойной абсорбции (дк/да).
- •Окисление оксида азота
- •Абсорбция оксидов азота.
- •Энерготехнологическая система в производстве азотной кислоты.
Иерархическая структура математической модели в химическом реакторе
Распр
конц и Т в реаккц зоне Вспомогательные
эл-ты
реактор
Организац
матер и тепл потоков Wнаблюд
массотеплоперенос
r(C, T)
dV реактора
Элементарные
стадии хим реакции
хим кинетика
Классификация хим процессов
Гомогенный химический процесс. Определение, примеры. Аналитические и графические зависимости скорости превращения (или реакции) от концентрации, степени превращения и температуры для простых необратимых и обратимых реакций. Оптимальная температура и линия оптимальных температур. Влияние концентрации, порядка реакций и температуры на дифференциальную селективность в сложной реакции.
Гомогенный хим процесс-участники реакции в одной фазе.
Основные кин модели
Влияние с и т на r
-
Хим процесс с простой необратимой реакцией
Зависимость r(T):
при XA=const : XA1<XA2<XA3
-
Хим процесс с обратимой реакцией:
Движ сила обратной реакции
Температура при которой скорость максимальная-оптимальная температура.
А)
Б)
-
Хим процесс сложной реакции
K1n1
K1n1
R
S
-интегральная селективность
-дифференцальная селективность
С ростом температуры усиливаются реакции, имеющие более высокую энергию активации.
Гетерогенный процесс “газ-твердое”. Модель “сжимающееся ядро”. Схема и математическое описание процессов. Наблюдаемая скорость и время полного превращения. Лимитирующая стадия. Способы интенсификации.
Гетерогенны химический процесс- участники реакции в разных фазах и реакция протекает или на границе раздела фаз или в одной из фаз.
Модели взаимодействия в системе „Г-Т” :
-
- „сжимающаяся” сфера
-
- „сжимающееся” ядро
Общая схема модели „сжимающееся” ядро
Допущения:
-
Сфера с равномерной однородной плотностью
n-конц в тв фазер
-
Реакция протекают по 1 порядку
-
Стационарность процесса по
– скорость этапа (кмоль/с)
Этапы взаимодействия:
-
Диффузия к поверхности тв ч-цы (внешняя диффузия)
-
Диффузия к поверхности ядра (внутренняя диф)
-
Химическая реакция
-
Внутренняя диф от ядра к поверхности тв ч-цы
-
Обр диф через пограничный слой (диф в поток)
Материальный баланс по
-коэф массообмена, -поверхность контакта фаз, -коэф диф, - на пов-ти ядра
-наблюдаемая скорость гетероген процесса
из условия стационарности процесса
При
При
В (1)
Материальный баланс по
Лимитирующая стадия гетерогенного процесса- имеет 2 характер признака:
-
Минимальная интесивность процесса (
-
Максимальная движущая сила (
Частные случаи
-
Внешняя диффузия- лимитирующая стадия
-
Внутридиффузный режим