|
|
|
Главная --> Справочник терминов Уравнений описывающих Для вывода уравнений материального баланса и рабочих линий допустим, что: Существует довольно много методов расчета процесса абсорбции углеводородных газов. Все их можно разделить на приближенные и более точные. Приближенные методы обычно не учитывают изменения массовых потоков газа и абсорбента по высоте колонны и дают возможность с той или иной точностью при заданных параметрах определить составы и количества конечных продуктов процесса. Точные методы, внедрение которых стало возможно в результате широкого применения ЭВМ, основаны на потарелоч-ных расчетах с применением уравнений материального и теплового балансов, т. е. практически на расчетах процесса однократного испарения — конденсации на каждой тарелке. Для /-и тарелки (рис. IV.31) система уравнений материального и теплового балансов, а также парожидкостного равновесия имеет вид В уравнении (1) концентрации мономеров и активных центров не являются независимыми и должны быть определены из уравнений материального баланса: Можно рекомендовать следующую процедуру построения математической модели для расчета головки независимо от ее типа: 1) реальный поток заменяют последовательностью простых вискози-метрических течений; 2) составляют одно или несколько уравнений материального баланса, связывающих между собой объемные расходы вискозиметрических течений каждого типа; 3) принимая, что можно изменить один или несколько геометрических параметров головки, рассчитывают течение при одном или нескольких режимах экструзии, определяя для них значения упомянутых выше геометрических параметров головки как функции размеров изделия, реологических характеристик экструдируемого расплава и параметров процесса экструзии. Существует довольно много методов расчета процесса абсорбции углеводородных газов. Все их можно разделить на приближенные и более точные. Приближенные методы обычно не учитывают изменения массовых потоков газа и абсорбента по высоте колонны и дают возможность с той или иной точностью при заданных параметрах определить составы и количества конечных продуктов процесса. Точные методы, внедрение которых стало возможно в результате широкого применения ЭВМ, основаны на потарелоч-ных расчетах с применением уравнений материального и теплового балансов, т. е. практически на расчетах процесса однократного испарения — конденсации на каждой тарелке. Для /-и тарелки (рис. IV.31) система уравнений материального и теплового балансов, а также парожидкостного равновесия имеет вид Для решения уравнения (16) входящие в него неизвестные величины Gb G', Б' находим из уравнений материального и теплового балансов. Полученные результаты позволяют проверить одно из уравнений материального баланса исследуемых реакций: ?,>„<; — с,\'т + CB + CC. Подставляя в это уравнение найденные значения концентраций из табл. 9 и концентрацию циклогексапола в исходном реагенте Сл,о = ЮОО/ЛГд— 10,0 моль/кг, получаем для каждого из пяти опытов: Пользуясь одним из уравнений материального баланса (пл=пл,о—ли—/1С—«D), проверяем достоверность полученных результатов: После составления дифференциальных уравнений материального баланса по концевым оксиэтилэфирным, внутренним сложноэфирным и концевым карбоксильным группам и учета изменения объема на электронно-вычислительной машине был проведен расчет констант скорости всех четырех процессов для опытов с различными катализаторами. Константы скорости Моделирование — это проведение тех расчетов, которые позволяют получить данные, характеризующие поведение процесса. Самая распространенная форма моделирования заключается в решении уравнений, описывающих необходимые стадии. Большинство расчетов в настоящее время выполняется с помощью вычислительной техники, однако это никак не влияет на получаемые результаты и даже не повышает их точности. Единственное, что дает нам применение вычислительной техники в моделировании, — это экономия времени. Но мы должны помнить, что лучшие решения никогда не приходят «автоматически». Но существенные свойства процесса будет отражать модель сферического зерна, состоящего из двух слоев: наружный кольцевой слой -инертная пористая масса, внутренний шаровой объем-активный катализатор. Математическое описание состоит из уравнений, описывающих процесс в неактивной (I) и активной (П) зонах: Более точные результаты дает решение системы интегро-дифферен-циальнкх уравнений, описывающих теплообмен и гидродинамику потоков /79, 81/. Этшли уравнениями могут быть описаны любые слокные случаи теплообмена. Процессы, протекающие в конвективной секции, опи-' сываются моделью идеального вытеснения. Такой подход позволяет оп~ Исключая испарительные змеевики, устанавливаемые в некоторых печах, потоки в конвективной зоне печи конверсии являются однофазными без химических превращений. В этом случае при поперечном омы-вании пучков труб, если считать, что коэффициенты теплоотдачи <*7 и <*2 , а также теплофизичеокие свойства потоков постоянны в одном ряду, то система уравнений, описывающих процессы в зоне конвекции имеет вид Конверсия СО. В промышленных реакторах процессы как среднетеьшера-турной, так и низкотемпературной конверсии С0 протекают в диффузионной области. Поэтому наблюдаемая скорость реакции и коэффициент эффективности определяются из уравнений, описывающих процесс на зерне катализатора. В данном случае протекает одна реакция,поэтому уравнение материального баланса можно записать только для ключевого компонента (окиси углерода), а концентрация основных компонентов определяется из уравнения диффузионной стехиометрии Теплоемкость идеальных газов и кристаллов может быть вычислена методами статистической термодинамики и квантовой физики. Для жидкостей, особенно для полярных и с несферическими частицами, этого сделать нельзя. Поэтому не существует теоретических уравнений, описывающих теплоемкость аморфных и кристаллических полимеров и их расплавов. Для хорошей работы зоны питания давление должно возрастать вдоль этой зоны. Максимально возможная теоретическая производи, тельность зоны питания может быть получена при />2 = PI. Анализ уравнений, описывающих зону питания, показывает, что существуют оптимальные угол подъема винтового канала червяка и глубина канала, при которых достигается или максимальная производительность зоны питания, или максимальное давление. Ранее мы отмечали, что Р! мало, следовательно, для создания высокого Р2 отношение PZ/PI должно быть очень велико. Увеличивая Pt за счет принудительной подачи (т. е. установив питающий червяк в загрузочном бункере), пропорционально увеличиваем Р2. Из уравнения (12.2-8) видно, что продольное распределение давлений в зоне питания червячных экструдеров имеет экспоненциальный характер так же, как и в мелких прямоугольных каналах (см. разд. 8.13). Если поддерживаются изотермические условия и коэффициенты трения остаются постоянными, то транспортировка твердого материала улучшается при увеличении отношения fb/fs и скорости вращения червяка (Ф уменьшается для данного G). Однако точное измерение коэффициентов трения экспериментально затруднено (см. разд. 4.3). 12.8. Моделирование процесса червячного возвратно-поступательного литья под давлением ~*. Дать анализ процесса червячного возвратно-поступательного литья под давлением на основании уравнений, описывающих элементарные стадии, и предложить метод построения теоретической модели этого процесса. При выводе кинетических уравнений, описывающих процессы радикальной полимеризации, сделан ряд допущений: Кинетическая модель — это количественная характеристика процесса в виде совокупности дифференциальных уравнений, описывающих скорости последовательных химических и физических стадий, через которые исходные и промежуточные продукты превращаются в конечные, а также скорости стадий, влияющих на состояние катализатора. Такая трактовка понятия кинетической модели существенно отличает его от понятия механизма реакции — всесторонней качественной характеристики ее внутренних закономерностей на данном катализаторе в выбранных условиях, отражающей природу промежуточно возникающих частиц и элементарных стадий, а также их сопряжение и корреляцию. Общий теоретический подход при анализе динамики внутреннего переноса заключается в решении уравнений, описывающих одновременное протекание массопереноса и химической реакции в порах. Рассмотрим [15, с. 129] наиболее простой случай — реакцию в сферической грануле радиуса г — при следующих допущениях: гранула находится в изотермических условиях; диффузия в пористой структуре подчиняется первому закону Фика и характеризуется постоянным по всей грануле эффективным коэффициентом диффузии Оэфф, форма которого зависит от условий мас-сопередачи внутри поры (кнудсеновское, объемное или вынужденное течение); в реакции участвует один реагент А, она необратима и ее истинная кинетика описывается степенной функцией концентрации вещества А, т. е. скорость реакции равна ksC\, где ks — истинная константа скорости на единицу поверхности катализатора; система находится в стационарном состоянии, т. е. изменение массовой скорости потока в результате диффузии, (например, к центру гранулы) равно скорости реакции внутри поры. В рамках этой модели получено аналитическое выражение для т]  Установится равновесие Установках непрерывного Установка непрерывного Установке показанной Установки каталитического Установки приведена Установки составляет Учитывать следующее Установлены следующие |
- |
Навигация