Наблюдаемая скорость - химическое превращение
Cтраница 1
Наблюдаемая скорость химического превращения в нестационарном режиме зависит от динамических свойств поверхности катализатора. Увеличение избирательности в нестационарном режиме растет с увеличением времени релаксации скорости реакции и уменьшением времени пребывания смеси в реакторе. Экстремальные свойства приведенных зависимостей обусловлены тем, что в окрестности значений безразмерной частоты ш 1 амплитуда колебаний концентрации А в реакторе выше, чем в квазистатическом и скользящем ( ы) режимах. Это обусловливает некоторое увеличение избирательности в области собственной, резонансной частоты - 1 / Мр. Чем ниже собственная частота системы, тем ниже должна быть частота внешних воздействий, необходимая для достижения максимальной селективности. Параметр А изменяет абсолютную величину v, практически не изменяя положения максимумов. Как видно, динамические свойства поверхности катализатора могут увеличить или уменьшить выигрыш в избирательности в зависимости от вида кинетических моделей. [2]
Малая наблюдаемая скорость химического превращения в опытах обеспечила большую продолжительность переходного режима в каталитическом цикле. Продолжительность соизмерима, как видим, со временем воздействия смеси на состав катализатора. [3]
В этом случае достаточно часто наблюдаемая скорость химического превращения может описываться выражением (1.2), в котором функция ф соответствует доле активной, неотравленной поверхности катализатора. [4]
В такой ситуации динамические свойства системы не оказывают практически никакого влияния на показатели процесса, и наблюдаемые скорости химического превращения определяются кинетическими моделями, описывающими стационарный процесс, соответствующий концентрации и температуре в газовой фазе в каждый момент времени. [5]
 |
Состав и характеристики продувочных газов после реактора. [6] |
Варианты, начинающиеся с цифры 1, рассчитаны для состава, соответствующего синтез-газу на входе в реактор в начале кампании для катализаторов с различной наблюдаемой скоростью химического превращения. Варианты 2.1 и 2.2 рассчитаны для составов, характерных в конце кампании на значительно дезактивированном катализаторе. Вариант 3.1 соответствует составу газа в середине кампании на дезактивированном катализаторе. Варианты 4.1 и 4.2 соответствуют составу газа на входе в реактор синтеза в конце кампании. Для каждого варианта рассчитывалось 15 - 25 полуциклов до получения установившихся режимов. Расчеты показывают, что с падением активности катализатора повышается максимальная температура и падает выход метанола. [7]
 |
Структурная схема непроточной зоны ( элемента третьего уровня. [8] |
Структурная схема, входные и выходные параметры, а также внешние связи второго элемента ( проточные зоны) приведены на рис. 5.4. Ко входным параметрам следует также отнести и вектор наблюдаемой скорости химических превращений Wg. [9]
В зависимости от характера изменения состояния поверхности и внешних условий каталитический процесс может протекать стационарно, нестационарно или квазистационарно. Наблюдаемые скорости химического превращения реагентов - 02, S02 и S03 ( Wt, i 1, 2, 3) в нестационарном режиме зависят от температуры и мгновенных концентраций всех участников реакции и различны для индивидуальных газообразных веществ. Применительно к реакции окисления диоксида серы, наблюдаемой скоростью будем полагать скорость выделения продукта - триоксид серы. [10]
Однако при этом практически не изменяется зависимость скорости от степени превращения. Поэтому наблюдаемую скорость химического превращения на зернах различной крупности можно вполне удовлетворительно описывать такой зависимостью: Wv r ( a / b; T) W. В итоге приходим к выражению (8.3), в котором уточняется наблюдаемая константа скорости реакции в зависимости от температуры и начального состава смеси. [11]
При работе в условиях периодического изменения направления подачи реакционной смеси в неподвижный слой катализатора состав и температура в каждой точке слоя изменяются во времени. В такой ситуации катализатор находится в нестационарном состоянии, и наблюдаемые скорости химических превращений могут существенно отличаться от квазистационарных. [12]
Сложность исходной системы уравнений, однако, оставляет свой след: в систему (11.117) входят уже новые кинетические функции p ( fe) ( clt. Заметим, что концентрации устойчивых веществ, входящие в упрощенную систему (11.117), обычно как раз и являются непосредственно наблюдаемыми переменными, через которые экспериментаторы выражают наблюдаемые скорости химических превращений. [13]
Из графиков следует, что при этих составах газов длительность периода более 20 мин обеспечивает квазистационарное протекание реакции окисления диоксида серы. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что при длительностях периодов меньше 10 - 20 мин динамические свойства каталитического цикла могут привести к значительному снижению наблюдаемой скорости химического превращения. Однако для реальных, технологически оправданных длительностей цикла, которые в зависимости от входной концентрации S02 и других факторов могут меняться в пределах 20 - 120 мин, процесс будет достаточно близок к квазистационарному. [14]
Уменьшение производительности при более коротких периодах было связано, очевидно, с демпфированием колебаний входных концентраций на экспериментальной установке. Из-за сильного торможения водородом на рутениевом катализаторе скорость реакции синтеза NH3 невелика. При циклическом ведении процесса влияние этого фактора может быть заметно ослаблено, что показано экспериментально: при периодической подаче водорода на катализатор при 300 С и атмосферном давлении скорость реакции синтеза удалось увеличить на два порядка. Важно отметить, что наблюдаемая скорость химического превращения в нестационарном режиме на рутениевом катализаторе оставалась чрезвычайно малой. [15]
Страницы: 1