Cтраница 5
![]() |
Динамика процесса зажигания при кратковременном повышении входной температуры Т ( 645 - 650 К. [61] |
Если реакционная зона движется в направлении течения газового потока, температура в ней повышается, причем тем больше, чем быстрее движется реакционная зона, потому что она кроме выделяющегося тепла реакции отводит еще накопленное в слое тепло. Поскольку скорость движения фронта связана со скоростью газового потока, то при ее увеличении возрастает максимальная температура, которая может превысить адиабатическую. [62]
При непрерывном экзотермическом процессе наблюдается тепловое равновесие между теплом, выделяющимся при химической реакции, и теплом, теряемым реактором за счет теплопереноса к окружающей среде. В случае непрерывной газофазной каталитической реакции на твердом катализаторе реакция происходит на поверхности катализатора и выделяющееся тепло теряется поверхностью зерен катализатора: передается текущему через реактор потоку газа; при применении неадиабатического реактора выделяющееся тепло реакции передается от газа стенкам реактора и далее окружающей среде. Скорость, с которой происходит выделение тепла в процессе химической реакции, зависит от ее кинетики. В дальнейшем мы будем считать, что уравнения скоростей реакций подчиняются закону Аррениуса. Если температура газа на входе в реактор не слишком высока, то скорость химической реакции будет лимитировать общую скорость процесса, но с повышением температуры в конце концов эта скорость неизбежно будет лимитироваться скоростью диффузии газа к поверхности катализатора. Следовательно, при низких температурах скорость выделения тепла на поверхности твер-дого тела будет с повышением температуры увеличиваться экспоненциально, тогда как при высоких температурах скорость тепловыделения будет зависеть от величины корня квадратного из температуры. В стационарных условиях скорость химической реакции уравновешивается скоростью диф-фузии. Из уравнения ( 61), приведенного в разд. [63]
![]() |
Колонна синтеза аммиака при высоком давлении. [64] |
Подогретая азотойодород-ная смесь, тщательно перемешанная с холодным газом, гаоступает снизу в трубки 4, заполненные катализаторам. По мере прохождения снизу вверх через эти трубки значительная часть азотоводородной смеси превращается в аммиак. Выделяющееся тепло реакции отводится га - П зом, идущим в межтрубном пространстве. В этом пространстве и в катализа-торных трубках размещены перегородки 5 и б, измеляющие направление потока газа для увеличения его турбулентности и улучшения отвода тепла из реакционной зоны. [65]
![]() |
Колонна синтеза аммиака высоком давлении. [66] |
Подогретая азотоводородная смесь, тщательно перемешанная с холодным газом, поступает снизу в трубки 4, заполненные катализатором. По мере прохождения снизу вверх через эти трубки значительная часть азотоводородной смеси превращается в аммиак. Выделяющееся тепло реакции отводится газом, идущим в межтрубном пространстве. [67]
Смесь бутан-бутеновой фракции вместе с изобутаном обрабатывается при сильном перемешивании 96 % - ной серной кислотой. Температура процесса во время реакции поддерживается около 0 С. Выделяющееся тепло реакции снимается путем испарения части бутана. [68]