1 Вопрос

Основные стадии процесса на твердом катализаторе. Соотношение скоростей стадий и их влияние на общий результат процесса.

I – внешнее пространство,

II – внутри катализатора,

III – пространство, в котором другие концентрации участников процесса (диффузионный подслой)

R – концентрация аммиака

Каталитическе реакции на тв. катализаторе можно разбить на стадии:

1. д иффузионный перенос реагента А к внешней поверхности катализатора (внешняя диффузия).

2. Диффузионный перенос реагента А в поры катализатора к его внешней поверхности (внутренняя диффузия).

3. Адсорбция реагента А на внешней и внутренней поверхностях катализатора.

4. Поверхностная реакция с образованием активированного комплекса адсорбции.

5. Перегруппировка адсорбированных комплексов с образованием адсорбированных комплексов из продукта реакции и адсорбента.

6. Десорбция продуктов реакции с внутренней и внешней поверхности адсорбента (катализатора) с высвобождением активных центров на поверхности катализатора.

7. Диффузия продуктов из пор к внешней поверхности катализатора (обратная внутренняя диффузия).

8. Диффузия продуктов от внешней поверхности катализатора в поток (обратная внешняя диффузия).

С корость (удельная скорость) химической реакции w_rJ - количество (моль) n_J одного из реагентов или продуктов, прореагировавших (или образовавшихся) в единицу времени t в единице реакционного пространства.

Из законов стехиометрии следует, что:

Р еальные скорости образования веществ так относятся друг к другу, как стехиометрическое соотношение их коэффициентов.

Кинетическое уравнение – зависимость скорости реакции от концентрации участников реакции

w_rJ = w_rJ(C_J1,C_J2….)

Взаимосвязь между скоростями отдельных стадий и общей скоростью процесса, состоящего из нескольких последовательных стадий, различна для нестационарного и стационарного режимов протекания этого процесса.

Скорости последовательных стадий в нестационарном режиме различаются между собой, а скорость процесса в целом равна скорости самой медленной стадии.

В стационарном режиме скорости отдельных последовательных стадий «подстраиваются» под скорость самой затрудненной стадии; они равны между собой и равны общей скорости процесса:

w₁ = w₂ = ... = w_i = w_S

В зависимости от соотношения потенциально возможных скоростей отдельных стадий можно говорить о возможном наличии лимитирующей стадии, или скорость-определяющей стадии.

ИНТЕГРАЦИЯ

1 Вопрос

Температурно- энтальпийная диаграмма и построение составной кривой.

Горячие потоки- потоки требующие охлаждения, холодные - нагревания.

Изменения теплосодержания энтальпии при охлаждении/ нагревании и изменения фазового состояния:

Зависимость энтальпии от температуры:

Изменение энтальпии потока при изменении температуры:

dH= CpMdT

Cp-удельная теплоёмкость, Дж/кгК

M-массовый расход, кг/с

T-температура, К

H- теплосодержание потока,Вт

Изменение теплосодержания технологического потока:

При постоянной теплоёмкости:

Потоковая теплоёмкоть: СР=СрМ

Потоковая теплоёмкость- количество энергии ,которое необходимо подвести к потоку, чтобы повысить температуру вещества, проходящее через поперечное сечение потока за одну секунду на один градус.

Совместное построение температурно-энтальпийных графиков технологических потоков позволяет определить минимально необходимое значение горячих утилит Q_Hmin и холодных утилит Q_Сmin для каждого заданного значения T_{min.. ,}т.е. существует корреляция между значениями T_min и Q_Hmin Q_Сmin.

Стоит отметить, что значение T_min не может быть больше разности начальных температур горячего и холодного потока.

Если к процессу подводить большую мощность, то и отводить от него необходимо большую мощность, т.е. Q_Hmin +х Q_Сmin +x.

ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА