КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
УРАВНЕНИЕ АДИАБАТЫ. ЗАВИСИМОСТЬ СТЕПЕНИ ПРЕВРАЩЕНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА В АЗОТ ДЛЯ НЕОБРАТИМОЙ ЭКЗОТЕРМ. РЕАКЦИИ (ГРАФИЧЕСКАЯ И АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЗАВИСИМОСТИ)Разность температура в адиабат. реакторе находится из условий ТБ. Qприх. = Qрасх. Приход адиабат. реактора будет состоять из 1 теплоты: G*c*tн = G*c*tк ±qp*CA0*x*G Где G – масса в-в, поступающих в реактор, кг; с – средняя теплоемкость в-в, поступающих в реактор, кДж/кг*К; tн – начальная температура в-в на входе в реактор; tк – конечная температура на выходе из реактора; qp – теплота реакции; CA0 – нач. концентрация реагир. в-ва А; х – степень превращения этого вещества. Условно можно принять что с = const. Перенесем (G*c*tк) влево, тогда: с* (tн - tк) = ±qp*CA0*x с*Δt = ±qp*CA0*x Δt =±(qp*CA0*x)/c Определим разность температ. в адиабат. реакторе. Можно обозначить (qp*CA0)/c = λ, тогда Δt =(tн - tк) = ±λ*х Нарисуем графики зависимостей степени превращения х от t.
Из ур-я адиаб., изм-е Т на любом участке по оси потока пропорц-о степ. превр.: Δt=±l х, знак ур-я зав. от вида пр-са (экзо, эндо). Для экзот-х р-ий: 6NO + 4NH3 = 5N2 +6 H2O. ΔН= -1811; 6NO2 + 8NH3 = 7N2 +12 H2O. ΔН= -2734: ур-е ад-ты: Δt = +lх (1), где l - коэф-т адиабат-го изм. Т. Граф. выр-е ур-я l=(qP*Co*β)/c= (qP*CN2)/c (2), где qP - тепло р-ии на 1 m целевого пр-та, β – поправ-й коэф., выр-й отнош. m цел. пр-та (N2) к m осн-го исх. в-ва (NO или NO2), С-теплоемкость: СО – концентрация основного исходного в-ва (NO или NO2), СN2 – концентрация продукта (N2). Различ. наклон прямых из-за различ-х нач. конц-й NOх. Причем САО2 > САО1, чем ниже САО, тем выше Х. (·) пересеч. с осью абсцисс соотв. Т зажигания Кт. Катализаторы: АВК – 10, АП – 2 (алюмопаладиевый).
14. Дать полную характеристику аппарата типа “кипящий слой”, рассчитать критическую скорость псевдоожижения. КС исп-т для обжига, т-обмена, сушки, адс-и. В печах КС поверхность обжигаемых твердых частиц максимальна и полностью омывается газом, велика турбулентность двухфазной среды и минимальны диффузионные сопротивления, что повышает коэффициенты массо- и теплопередачи. Благодаря перекрестному направлению движения реагентов в этих печах обеспечивается высокая движущая сила и наибольшая полнота процесса, т. е. максимален КПД. Время контакта составляет в печах КС несколько секунд. Температурный режим печи КС изотермический, что облегчает управление процессом, происходящим в реакторе. Тепло реакции горения используется для выработки пара. Недостатком печей КС является высокая запыленность печного газа. Скорость, при которой нарушается неподвижность слоя и он начинает переходить в псевдоожиженное состояние, называют скоростью псевдоожижения и обозначают через Wпс. Начало псевдоожижения наступает при равенстве силы гидравлического сопротивления слоя, весу всех его частиц. Но в действительности перепад давлений в слое, соответствующий точке В, т. е. непосредственно перед началом псевдоожижения (точка С), несколько больше величины, необходимой для поддержания слоя во взвешенном состоянии. Это объясняется действием сил сцепления между частицами слоя, находящегося в покое. Когда скорость потока достигает значения Wпс, частицы преодолевают силы сцепления и перепад давлений становится равным весу частиц, приходящемуся на единицу площади ап-та. Линия СЕ – существование псевдоож-го слоя. Скорость уноса – ск-ть при кот. слой разрывается и нач-ся массовый унос частиц потока Wсв. Отнош-е рабочей ск-ти к ск-ти псевдоожижения – число псевдоожижения: КП = W0/ WПС. Характеризует интенсивность перемешив-я ч-ц. Для каждого конкретного процесса опред-ют оптимал. знач-е КП, интенсивное перемеш-е ч-ц уже достиг-ся при КП = 2. Условие создания КС: наличие скорости между WСВ и WПС. З-н Архимеда: начало псевдоожижения наступает при равенстве силы гидравлич-го сопрот-я слоя весу всех частиц. Критич-е знач-е Re0 при кот начин-ся псевдоожиж-е: ReПС = Аr/1400 +5.22 (Ar)1/2. Ar = d3 ∙ ρ 2 ∙ g (ρ ∙ m - ρ)/μ2 ∙ ρ – завис-ть гидр-го сопр-я от факторов:ΔР = f(E, Ф, Re, H, d, ρ, W0) ; Ф – фактор формы, Е – порозность, Н – высота слоя. Скорость псевдоожижения расч-т по формуле: WПС = Re ∙ n ∙ c ∙ μ /(d ∙ ρ), ρ – плотность среды, кг/м3; d – эквивалентный диаметр, м; μ – динамический коэффициент вязкости, Па∙с. Зная WПС мож. найти W0; с пом. раб. скорости опред-т диаметр и др габарит раз-ры, и далее гидравл. сопрот. слоя.
|