- •1. Математическая модель и производная второй вариации энтропии
- •2. Изменение избытка энтропии за счёт теплообмена с окружающей средой
- •3. Изменение избытка энтропии за счёт массообмена с окружающей средой
- •4. Простая необратимая реакция
- •4.1. Вывод выражения для избыточного производства энтропии
- •4.2. Анализ устойчивости режима в реакторе
- •4. Простая необратимая реакция
- •4.3. Задача о тепловой устойчивости процесса
- •5. Автокаталитическая реакция
- •5.1. Вывод выражения для избыточного производства энтропии
- •5.2. Анализ устойчивости режима в реакторе
- •6. Простая реакционная схема
- •6.1. Вывод выражения для избыточного производства энтропии
- •6.2. Анализ устойчивости режима в реакторе с помощью критерия Сильвестра
- •7. Реакционные схемы БелоусоваЖаботинского и БриггсаРаушера
- •7.1. Выражения для производной второй вариации энтропии
- •7.2. Анализ причин осцилляций
- •8. Осцилляторы в реакторах с рециклами
- •8.1. Математическое описание реактора с рециклом
- •8.2. Анализ влияния рецикла на устойчивость режима в реакторе
- •9. Классификация колебательных процессов в химии
9. Классификация колебательных процессов в химии
Подводя итог данному разделу, перечислим типы осцилляторов в химии и химической технологии, которые позволил выявить термодинамический анализ (анализ производной термодинамической функции Ляпунова):
химические,
термокинетические,
газофазные,
осцилляторы в гетерогенном катализе,
осцилляторы при кристаллизации,
осцилляторы в реакторах с рециклом,
осцилляторы, где пульсации возникают из-за гидродинамической неустойчивости (аппараты с псевдоожиженным и фонтанирующим слоями),
осцилляторы в совмещённых процессах, объединённых наличием обратной связи.
Выявлены причины возникновения диссипативных структур и автоколебательных режимов в химии и химической технологии:
1) наличие источников поступления вещества и энергии (открытость системы);
2) удалённость системы от равновесия, которая обусловливает её нелинейность (наличие нелинейных связей между потоками и движущими силами);
3) наличие автокаталитических обратных связей;
4) наличие термокинетических связей;
5) наличие обратных связей в виде рецикла;
6) интенсивное тепловыделение при недостаточном теплоотводе;
7) конвекция;
8) гетерогенность;
9) наличие вещества с высокой способностью к пересыщению (для процесса кристаллизации);
10) наличие обратной связи в совмещённых процессах.