Cтраница 3
Горением называют химический процесс соединения двух веществ - топлива и окислителя - идущий с интенсивным тепловыделением, которое создает резкое, скачкообразное повышение температуры реагирующей смеси. [31]
Сар, повышает текучесть шлаков и облегчает получение металла в виде королька К Сг О, прибавляется для полноты сгорания алюминия и большего повышения температуры реагирующей смеси. [32]
Распространенный тип реакторов представляет собой сосуд, в который подаются реагенты и из которого удаляются продукты реакции, а содержимое сосуда перемешивается так, чтобы состав и температура реагирующей смеси были как можно более постоянными по всему его объему. Далее слово реактор будет употребляться без уточняющих определений применительно к тому типу реакторов, который разбирается в этой главе; реакторы других типов будут именоваться полностью. Прежде всего мы выведем основные уравнения для простейшей модели реактора и покажем, как с их помощью решаются задачи проектирования реактора. Некоторые экономические вопросы, связанные с проектированием, приведут нас к задачам оптимизации и управления реактором. [33]
Рассмотренные опыты позволили ответить еще на один существенно важный вопрос: как объяснить возникновение горячего взрыва на фоне нередко наблюдаемого при двухстадийном воспламенении понижения давления в течение второго периода задержки, а следовательно, и снижения температуры реагирующей смеси. Согласно существующим представлениям, тепловой взрыв при этом невозможен, так как обязательным условием его возникновения является прогрессивный саморазогрев смеси. [34]
Разность между температурой реагирующей смеси на выходе из трубки и температурой на входе в нее AT, определенная с поправкой на нагрев пыли, характеризует развитие процесса реагирования. За температуру воспламенения принималось значение на-чальной температуры воздуха, при которой разогрев ДГ достигает критической величины АГк, определяемой по стационарной теории теплового самовоспламенения. [35]
В этом параграфе мы выясним влияние температуры на ход цепного процесса. В начальный момент времени температура реагирующей смеси определяется начальной температурой стенок сосуда, в котором идет реакция. Предположим, что в дальнейшем температура стенок сохраняется неизменной с помощью того или иного терморегулятора. [36]
Если смешение реагентов происходит по ходу реакции, необходимо выяснить, в каком режиме-кинетическом или диффузионном - протекает реакция. Для изотермических реакций необходим контроль за температурой реагирующей смеси, так как выделяющаяся теплота может нарушать изотермический режим процесса. Исходные реагенты должны быть тщательно очищены. Необходимо проверить, нет ли в них примесей, обладающих каталитическим, ингибирующим или инициирующим ( в цепных реакциях) действием. [37]
Если смешение реагентов происходит по ходу реакции, необходимо выяснить, в каком режиме - кинетическом или диффузионном - протекает реакция. Для изотермических реакций необходим контроль за температурой реагирующей смеси, так как выделяющаяся теплота может нарушать изотермический режим процесса. Исходные реагенты должны быть тщательно очищены. Необходимо проверить присутствие в них примесей, обладающих каталитическим, ингибирующим или инициирующим ( в цепных реакциях) действием. [38]
Рассмотренная в § 2 главы 1 нестационарная теория теплового взрыва качественно передает основные черты явления: существование критических условий стационарного протекания химической реакции, наличие двух возможных стационарных режимов - устойчивого и неустойчивого. Однако предположение теории Н. Н. Семенова о равномерном распределении температуры реагирующей смеси по всему объему сосуда требует интенсивной естественной конвекции газа или принудительного перемешивания, что далеко не всегда реализуется; для твердых реагирующих веществ это предположение вообще неприменимо. Далее, входящий в теорию Н. Н. Семенова коэффициент теплопередачи представляет собой достаточно неопределенную величину, зависящую от движения газа в сосуде; расчет этой величины сам по себе представляет трудную задачу. Поэтому сравнение теории Н. Н. Семенова с экспериментом может носить лишь качественный характер. [39]
Ход кинетических исследований на интегральных реакторах сводится к следующему. Пусть в результате опыта измерены концентрации реагентов С и температура реагирующей смеси Т в последовательные моменты времени т или в последовательных сечениях реактора идеального вытеснения с координатами I, измеряемыми временем, за которое поток проходит расстояние от входа до данного сечения. Таким образом получают интегральные кривые исследуемого процесса. [40]
Цепная реакция развивается, следовательно, не столько благодаря общему повышению температуры, сколько, наоборот, в той мере, в какой предупреждается расходование энергии реакции на общий нагрев газа. Ото не противоречит тому факту, что с повышением температуры реагирующей смеси скорость цепной реакции возрастает по общему закону w - ехр ( - EIRT), и только означает, что тепловой эффект элементарного акта используется более эффективно при сосредоточении энергии в продуктах реакции. [41]
Цепная реакция развивается, следовательно, не столько благодаря общему повышению температуры, сколько, наоборот, в той мере, в какой предупреждается расходование энергии реакции на общий нагрев газа. Это не противоречит тому факту, что с повышением температуры реагирующей смеси скорость цепной реакции возрастает по общему закону w - exp ( - E / RT), и только означает, что тепловой эффект элементарного акта используется более эффективно при сосредоточении энергии в продуктах реакции. [42]
Внутри реактора имеется несколько ( 3 - 5) полок, на которых размещают слой катализатора. В промежутках между слоями катализатора предусматривается ввод холодного водорода, который снижает температуру реагирующей смеси. Снаружи реактор имеет слой изоляции, предохраняющий от потери тепла в окружающее пространство. [43]
Как видно, процесс окисления в основном заканчивается в первой трети длины змеевика. В последующих трубах реакция протекает менее интенсивно, здесь наблюдается, в частности, снижение температуры реагирующей смеси, так как тепловыделение становится меньше тепловых потерь. [44]
Кривая С3 пересекается с прямой в двух точках Тs и 7V При верхней температуре Tt распределение неустойчиво, потому что любая флуктуация, которая уменьшает температуру ( ниже Tt), приводит систему к точке, при которой скорость охлаждения Qc превышает скорость нагревания QR и температура быстро снижается до Ts. Tt является, очевидно, температурой воспламенения для системы, так как любой процесс, который повышает температуру реагирующей смеси выше Tt, даже если температура стенок остается равной То, будет приводить к тепловому взрыву. [45]