Cтраница 3
Принципиально проблема гетерогенного катализа является такой же квантово-химической задачей, как и общая проблема реакционной способности химических соединений. Однако в гетерогенном катализе задача усложняется необходимостью учета квантовых состояний твердого тела. Как известно, в настоящее время квантовая химия еще не может преодолеть расчетные трудности, возникающие при решении даже более простых задач. Поэтому современной теории катализа приходится довольствоваться выведением полуэмпирических закономерностей и обобщений. [31]
Задачей оптимального расчета реакторов и является нахождение максимального значения функции критерия. Эта задача может быть разрешена более или менее легко для сравнительно простых случаев, когда число переменных невелико. Подобный пример был рассмотрен на стр. Очевидно, к этому нужно стремиться, но расчетные трудности возрастают экспоненциально и задачи в большинстве случаев превращаются в неразрешимые. [32]
Чтобы процесс был наиболее экономически выгоден, необходимо так выбрать значения свободно варьируемых переменных, чтобы функция критерия имела максимальное значение. Задачей оптимального расчета реакторов и является нахождение максимального значения функций критерия. Эта задача может быть разрешена более или менее легко для сравнительно простых случаев, когда число переменных невелико. Очевидно, к этому нужно стремиться, но расчетные трудности возрастают экспоненциально и задачи в большинстве случаев превращаются в неразрешимые. [33]
Применительно к печам такого типа изложенные выше соображения о развитии конвективного теплообмена должны полностью учитываться. Сложность расчета конвективных печей заключается главным образом в выборе наиболее подходящей к конкретным условиям теплообмена формулы для определения коэффициента теплоотдачи конвекцией, а также в правильном определении расчетной поверхности нагрева. Расчет печей усложняется, если происходит нагрев массивных изделий, особенно если речь идет о печах для непрерывного технологического процесса. Однако то обстоятельство, что в конвективных печах внешний теплообмен совершается по закону разности первых степеней температур и что можно полагать коэффициент теплоотдачи независящим от температуры, существенно упрощает решение и позволяет преодолеть многие расчетные трудности. [34]
Формула Грижинского (1.39) имеет то преимущество, что использует только один параметр /, который можно определить опытным путем, и не зависит от того, является ли электрон атомным или молекулярным. Вместе со сравнительной простотой это делает формулу (1.39) более удобной в практических расчетах. Однако исходные положения Грижинского могут быть подвергнуты принципиальной критике, что снижает теоретическое значение подобных расчетов. Подход Манна теоретически более обоснован, поскольку в нем сохраняется возможность освободиться от произвольных допущений путем усложнения расчета. Расчетные трудности этого метода, однако, ограничивают его применение в настоящее время, особенно для определения сечений ионизации молекул. [35]
Значительно более молодым является второе направление, отправляющееся от квантово-химической теории химических связей в твердых телах различных классов и в комплексных соединениях. Основой этого направления является теория кристаллического поля лигандов. С каждым годом делается очевиднее тонкий и многообразный химизм катализа. Решающую роль в нем играют конкретные индивидуальные активные формы и разнообразные формы химических связей. Как правило, ими оказываются неклассические формы. Их реакционная способность определяет протекание отдельных стадий каталитического процесса. В названной теории содержатся необходимые, хотя пока очень мало развитые, предпосылки для понимания таких процессов. Есть все основания возлагать большие надежды на дальнейшее развитие этого направления, несмотря на встречающиеся большие расчетные трудности. [36]