Химический процесс в реактора

В данной главе рассматриваются характерные примеры построения динамических моделей некоторых типовых процессов химической технологии теплообмена, абсорбции в насадочных аппаратах, ректификации в тарельчатых колоннах, химического процесса в реакторах идеального перемешивания, процесса адсорбции во взвешенном слое сорбента. [c.5]

Химический процесс в реакторах 33 сл., 244 сл. [c.303]

Основные вопросы, связанные с протеканием ряда физических и химических процессов в облаке перемещающихся мелкодисперсных капель или твердых частиц, рассмотрены в работе [253]. В такой системе жидкое рабочее вещество (раствор, шлам или коллоидальная суспензия) разбрызгивается в верхней части нагревательной ко.лонки. Затем оно последовательно проходит зоны испарения, высушивания и химической реакции в виде облака частиц, переносимого образовавшимся паром. Если рабочее вещество представляет собой твердые частицы, стадии испарения и высушивания отсутствуют. Возможные реакции можно подразделить на окислительные, восстановительные и пиролитические [476]. Целый ряд химических процессов исследовался в реакторах диаметрами 102, 204 и 305 мм и высотой 4,58 м. Это были [c.200]

Если в химическом процессе используют реакторы с рубашкой, то внутри реактора должна быть установлена мешалка для обеспечения равномерного перемещения жидкости мимо теплопередающей поверхности. [c.161]

При гомогенном плазмохимическом процессе, например при пиролизе метана, важным фактором, определяющим его эффективность, является задача смешения исходного газообразного сырья с плазмой, его нагрев до температуры реакции и химические взаимодействия в реакторе. Применяют три способа ввода исходных веществ в поток плазмы спутный, поперечный и под углом к потоку. Для газообразного сырья наиболее эффективна поперечная подача через отверстия в реакционном канале. По такой схеме построены реакторы известных мировых производителей (рис. 4.6.7). [c.449]

Теплоноситель предназначен для отвода тепла, выделяющегося в реакторе в результате цепной реакции деления горючего, и должен удовлетворять ряду требований, обусловленных протеканием ядерно-фи-зических, теплофизических и физико-химических процессов в первом контуре АЭС. [c.339]

В комбинированных установках с реакторами ВГР гелий сначала охлаждается от 1000° С до 800° С в технологических теплообменниках, в которых происходит химический процесс, а затем используется в энергетической установке. Возможность получения в подобных установках дешевых восстановительных газов позволит осуществить коренное усовершенствование металлургического производства, т. е. получить губчатое железо из руды методом прямого восстановления [5]. При еще более высоких температурах гелия в реакторах ВГР возможно сочетание их с магнитогидродинамическим (МГД) преобразованием тепловой энергии непосредственно в электрическую. [c.6]

В реакторах ВГР и БГР применяется керамическое топливо— окислы, карбиды и нитриды урана и твердого сплава уран-плутоний. Двуокись урана имеет высокую температуру плавления, химически совместима со многими материалами, в том числе с нержавеющей сталью, не подвержена большим изменениям объема под действием нейтронного излучения и при большой глубине выгорания. Двуокись урана имеет теоретическую плотность около И г/см , однако при процессе спекания-не удается получить образцы с плотностью выше 95% теоретической. Существенные недостатки двуокиси урана — низкая теплопроводность, к тому же уменьшающаяся с ростом температуры, и склонность двуокиси урана к окислению и образованию окислов с большим содержанием кислорода. [c.9]

Почти во всех отраслях техники применяют сооружения и аппараты, основной технологический процесс в которых связан с перемещением жидкости или газа. Примерами такого оборудования могут служить теплообменные установки и аппараты (градирни, скрубберы, калориферы, радиаторы, экономайзеры и рекуператоры), газоочистные аппараты (электрофильтры, тканевые, волокнистые, сетчатые, слоевые и другие фильтры, батарейные и групповые циклоны), котлы, различные химические аппараты (абсорберы, адсорберы, каталитические реакторы, ректификаторы, выпарные аппараты и др.), промышленные печи (доменные, термические и др.), сушильные установки различных типов, атомные реакторы, вентиляционные и аспирационные устройства, системы форсунок. [c.3]

Тематику этих исследований, публикуемых в журналах прикладной физики, механики и математики, в общих чертах можно охарактеризовать следующим образом. Первая группа дисциплин объединяет химическую, топливную и пищевую промышленность, агротехнику, целлюлозно-бумажную промышленность, коллоидную химию и физику грунтов. Каждая из дисциплин рассматривает ряд вопросов, касающихся транспортеров, пневматических конвейеров, гетерогенных реакторов, распылительных сушилок, псевдоожижения, осаждения, уплотненных слоев, экстракции, абсорбции, испарения и вихревых уловителей. В группе дисциплин, включающих метеорологию, геофизику, электротехнику, сантехнику, гидравлику, фоторепродукцию и реологию, мы сталкиваемся с такими вопросами, как седиментация, пористость сред, перенос и рассеяние, выпадение радиоактивных осадков, контроль за загрязнением воздуха и воды, образование заряда на каплях и коалесценция, электростатическое осаждение и ксерография. В механике, ядерной и вакуумной технике, акустике и медицине исследуются процессы горения, кипения, распыления, кавитации, перекачивания криогенных жидкостей, подачи теплоносителя и топлива в реакторах, затухания и дисперсии звука, обнаружения подводных объектов, течения и свертывания крови. В общих разделах космической науки и техники исследуются сопротивление движению искусственных спутников, взаимодействие космических аппаратов с ионосферой, использование коллоидного топлива для ракетных двигателей, рассеяние радиоволн, абляция, ракетные двигатели на металлизированном топливе, МГД-генераторы и ускорители. [c.9]

Наиболее простой вид имеет математическая модель химического реактора периодического действия. Будем считать, что в реакторе идет единственная реакция превращения вещества X в вещество Y по схеме aX->Y, где а — стехиометрический коэффициент. Предположим, что порядок реакции равен п (часто полагают а = п, см. раздел 1.4.). При периодическом проведении процесса исходный материал с заданной концентрацией с о вещества X загружается в момент времени / = О и находится в реакторе в течение определенного времени до достижения некоторой конечной концентрации вещества X. Уравнение, описывающее процесс изменения концентрации в объеме реактора имеет вид [c.244]

Уравнение (5.4.14) с условием (5.4.15) задает функциональный оператор рассматриваемого химического реактора А Свх( )->-- (t). Входной функцией является Свх(0—концентрация вещества X во входящем в реактор потоке. Эту концентрацию можно задавать независимо от протекающего в реакторе процесса. Выходной функцией является текущая концентрация с(() вещества X в реакторе. Поскольку коэффициенты уравнения (5.4.14) не зависят от времени, оператор А — однородный. Однако если пфО и tt=/=l, он является нелинейным, так как уравнение (5.4.14) содержит нелинейный по выходному параметру член k ". Достаточно просто исследовать динамику можно только при /г = О и /г = 1, т. е. когда в реакторе идет реакция нулевого или первого порядка. Рассмотрим эти случаи. [c.247]

В том случае, когда начальная концентрация вещества X в реакторе равна нулю, т. е. Со = О, исходный оператор Л совпадает с линейным оператором А. Тогда функции g t) и h t) описывают реальные переходные процессы в рассматриваемом химическом реакторе. Функция g t) описывает процесс изменения выходной концентрации (t) в том случае, когда на вход реактора в момент времени / = 0 подается единичный импульс концентрации Свх(/) = = 6(0- Отметим, что [c.250]

Практические применения радиационной химии можно подразделить на оборонительные и наступательные . На первом этапе развития ядерной промышленности в основном велись работы оборонительного плана по радиационно-химической защите материалов в реакторах и вообще в условиях высокой радиоактивности (в частности, в космосе). При сильном облучении металлы становятся склонными к коррозии, хрупкости, смазочные масла портятся, в изоляторах увеличивается электропроводность и т. д. Была проведена большая работа по изысканию материалов, стойких по отношению к облучению.. Так, было найдено, что из металлов в условиях облучения хорошо сохраняют свои антикоррозийные и механические свойства цирконий и его сплавы. Хорошей радиационной стойкостью обладают и некоторые полимерные материалы, например, полистирол, для которого малы выходы как сшивания, так и деструкции (радиационно-стабильные (обычно ароматические, см. п. 3) группы, не только сами устойчивы по отношению к излучению, но могут защищать от разрушения и другие полимерные молекулы, отсасывая от них энергию (так называемая защита типа губки). Применяется также защита типа жертвы . В этом случае защищающие молекулы, например, могут захватывать образующийся в радиационно-химическом процессе атомарный водород, препятствуя последнему реагировать с другими молекулами. [c.665]

Можно привести многочисленные примеры подобных процессов. Ограничимся упоминанием о том, что при течении электрического тока в проводнике выделяется теплота. Теплота выделяется и в объемах тепловыделяющих элементов, и в замедлителе ядерного реактора. Кроме того, при протекании некоторых химических реакций в объеме рассматриваемого тела выделяется (поглощается) теплота. [c.51]

Утилизационные газовые турбины работают либо на технологических газовых потоках, либо на газовых отходах химического производства. В первом случае они устанавливаются, как правило, после экзотермического реактора, во втором — в конце технологической цепочки. В основном эти турбины предназначены для привода компрессоров и насосов, обеспечивающих технологический процесс сжатым воздухом. [c.306]

Под инженерными сооружениями подразумеваются промышленные и общественные здания, мосты, тоннели, телебашни, антенны, резервуары и т. д. Содержание понятия машина в последнее время очень расширилось. Сейчас часто под этим понятием подразумевают всякое устройство, которое служит для осуществления какого-либо процесса. В недавнем прошлом подразумевалось, что этот процесс обязательно связан с механическим движением. Однако в наше время существуют машины и совсем иного рода, например вычислительные машины, машины химического производства, атомные реакторы и т. д. В этих устройствах совершаются электронные процессы, протекают химические реакции или происходит перенос теплоты, а механическое движение или отсутствует, или имеет второстепенное значение. Для такого рода устройств, по-видимому, больше подходит термин аппараты . [c.5]

Вследствие своей низкой стоимости вода сейчас широко используется как эффективная теплопередающая среда, замедлитель и защита в реакторах различного типа. Наряду с этими полезными функциями имеют место и другие процессы. В первичных процессах передачи тепла от источника к потребителю вода переносит твердые вещества и газы от реактора к другим частям системы. Основной процесс замедления нейтронов сопровождается захватом нейтронов и протонов, в результате чего образуются нежелательные радиоактивные примеси. Использование воды для поглощения энергии излучения связано с реакциями диссоциации. Наконец, вода химически реагирует практически со всеми материалами, которые могут быть использованы в реакторах. Систематическое рассмотрение этих процессов, свойств воды и других реакторных материалов, их применение для проектируемых водяных реакторов и находящихся в эксплуатации составляют основу современной технологии водного теплоносителя реактора. [c.7]

Реакция деления тяжелых элементов. Основным процессом реакторной техники является реакция деления. Захват нейтрона делящимся ядром приводит к его расщеплению с выделением значительной энергии и испусканием избыточных нейтронов. Когда скорость образования нейтронов равна или превосходит суммарную скорость их поглощения внутри реактора и вылета за его пределы, возникает самоподдерживающаяся цепная реакция. Реакторная физика исследует условия поддержания цепной реакции деления в рассматриваемой системе делящихся и неделящихся материалов и определяет распределение плотности нейтронных реакций внутри системы. Ядерная химия изучает химические последствия тех или иных нейтронных реакций (в том числе реакции деления), протекающих в реакторе. Первоочередная задача при этом состоит в определении состава продуктов деления и в оценке важности их свойств для практического использования. Сначала будет проведено общее рассмотрение процесса деления, а затем дана классификация продуктов деления с точки зрения их полезности и важности в реакторной технике. [c.120]

Угольная кислота дает два ряда солей — средние (карбонаты) и кислые (бикарбонаты). При пропускании паров серы через раскаленный уголь образуется сероуглерод S . Свободный углерод применяется как восстановитель в металлургических процессах. В виде каменного угля используется как топливо и как химическое сырье, в виде алмаза — в металлообрабатывающей (правка шлифовальных кругов, тонкая расточка и пр.) и горнодобывающей промышленности, в виде графита — в ядерных реакторах как замедлитель и отражатель нейтронов, а также для изготовления тиглей, электродов, графитовых и пористых подшипников и пр. [c.376]

Проблема точного расчета истинных значений объемного наро-содержания важна для проектирования ядерных реакторов, а также для процессов в химической промышленности. Работа реактора в стационарном состоянии и динамические характеристики реактора зависят от объемного паросодержания. В частности, в нескольких работах по динамике двухфазного потока сообщалось, что устойчивость системы зависит от интенсивности теплоподвода и распределения паросодержания в области кипения с недогревом. [c.57]

Теплообменные процессы в химических реакторах и установках-утилизаторах [c.97]

В процессе умягчения воды в реакторе остается некоторый избыток соды, не вступившей в химическую реакцию с солями постоянной жесткости. Эта сода из бака чистой воды поступает в котел и затем в котле взаимодействует с котловой водой, образуя едкий натр. [c.70]

Выявленные таким образом особенности распределения температур в аппарате (а температура самым непосредственным образом влияет на ход элементарных физико-химических процессов в области контакта "стенка - продукт", на напряженное состояние различньк частей реактора и т.д.) служат дополнительным подтверждением фрактального характера всего комплекса процессов, имеющих место при переработке углеводородного сырья. [c.135]

Классификация оборудования. Большой класс химических реакторов предназначен для проведения химических процессов в гете-рофазных системах газ - твердое тело. К ним относятся, в частности, различные реакторные системы для осуществления многих следующих высокотемпературных процессов [c.647]

Опыт преподавания теоретической механики убедительно подтверждает, что она является базовой дисциплиной для всех без исключения химико-технологических курсов. И в первую очередь не своей прикладной стороной, как еще некоторые полагают. Курс механики подготавливает студента к пониманию фундаментальной э вристической роли законов сохранения, переходу к механике сплошных сред, на которую опираются TaKHfo дисциплины, как. Процессы и аппараты химической технологии , Химические процессы и реакторы , Общая химическая технология . [c.3]

Реакторы эмалированные чугунные и стальные предназначены для проведения различных химических процессов в агрессивных жидкостях с подогревом и пере-мещиванием. [c.149]

Получение температур гелия на выходе из реактора на уровне 1000°С позволит в энерготехнологических установках осуществить целый ряд энергоемких химических процессов, требующих высокопотенциального тепла. Имеется несколько возможностей использования гелия с температурой 1000° С в технологических процессах, например для конверсии метана, [c.5]

Шестидесятые годы можно назвать переломными в отношении радиационно-химических исследований наступательного плана по разработке методов получения новых ценных материалов и по созданию высокоэффективных и экономически выгодных методов получения уже известных веществ. Здесь прежде всего следует отметить освоение производства сшитого полиэтилена (см. выше п. 3) и радиационной вулканизации каучука, увеличивающ,ей срок службы автопокрышек на десятки процентов. Большое количество ценных радиационно-химических процессов получено в лабораторных установках и находится в стадии промышленного освоения. Большинство этих работ относится к полимерам (увеличение прочности дЬрева в несколько раз, получение термостойких эпоксидных смол и т. д.). Достаточно мощ,ное развитие радиационной химии позволило бы попутно решить важную задачу об использовании радиоактивных отходов от работы ядерных реакторов. [c.666]

При рассмотрении более сложных аэротермохимг че-ских явлений трудности, связанные с полным физическим моделированием, только возрастают. Обсудим, нaпpи ep, возможности полного физического моделирования процессов в химическом реакторе. [c.197]

В химической промышленности ГТУ используется в основном для утилизации теплоты экзотермических реакций либо энергии избыточного давления (см. 7.5). На рис. 1.64 представлена принципиальная схема использования ГТУ в производстве азотной кислоты, в процессе окисления аммиака в окислы азота (нитрозные газы). В реакторе а происходит окисление аммиака (линия 1) кислородом воздуха под давлением около 1,0 МПа, при этом выделяется большое количество теплоты. Образующиеся нитрозные газы (линия 2) с высокой внутренней энергией поступают в газовую турбину б, где они расширяются до атмосферного давления, после чего поступают в отделение абсорбции. Работа газовой турбины используется для частичного привода турбокомпрессора в, который сжимает атмосферный воздух (линия 3) до 1,0 МПа и подает его в реактор а. Газовая турбина покрывает 30% потребности в электроэнергии, необходимой для привода трубокомпрес-сора. [c.92]

Решение проблемы радиолиза воды (особенно морской) с достаточным выходом способных к химическим реакциям продуктов и высоким КПД позволило бы обеспечить транспорт высокоэкономичной и не заражающей окружающую среду ЭУ — в случае реакции 2Ы2 -Ь О2 = 2НаО. Однако этот процесс, особенно при высоких мощностях дозы излучения, имеющих место в реакторах, электронных пучках, при у-излучении, изучен мало. Считается, что общий выход радиолиза воды составляет 3,65 молекулы на 100 эВ легкого излучения (у-лучи, быстрые электроны и т. п.) и 3,9 молекулы на 100 эВ тяжелого излучения (а, d, р и т. п.). Выход молекулярных и радикальных продуктов зависит от вида излучения и от природы и концентрации растворенных в воде веществ. Для легкого излучения найдены следующие значения выходов на 100 эВ 0,80 молекулы Н2О2 0,45 молекулы Н2 2,05 молекулы ОН и 2,75 молекулы Н возможно также образование кислорода (см. [67 ). [c.149]

В последнем случае необходимо определенное конструктивное оформление топочной камеры котельного агрегата с учетом состава и физико-технических характеристик газообразных отходов. Схемы обезвреживания Отходов в печах сжигания разработаны для многих химических производств. В перспективе эти схемы будут находить все большее применение. К одной из таких схем относится разработанная Техэнергохимпромом схема огневого обезвреживания отходов производства ацетилена. В этой схеме обезвоженная сажа пневмотранс портом подается в печи циклонного типа, которые благодаря своим аэродинамическим качествам и большим тепловым напряжениям обеспечивают полное выгорание сажи. Уходящие газы печей используются в котлах-утилизаторах для выработки насыщенного пара давлением 2,8 МПа в количестве 19 т/ч, включая собственные нужды. Полученный утилизационный пар используется непосредственно в технологическом процессе производства ацетилена. Аналогично для обезвреживания токсичных составляющих отходов производства изопрена все большее распространение будет находить установка циклонных реакторов. По данным Техэнергохимпрома, экономический эффект при внедрении этих установок по сравнению с сжиганием отходов на установках без утилизации тепла может составить более 0,5 млн. руб. [c.178]

Водные кипящие реакторы канального типа представляют крайний случай распределения поглощения энергии излучения. В этой конструкции теплоноситель проходит через трубы, содержащие топливо и окруженные водным замедлителем. Количество воды в замедлителе во много раз больше, чем теплоносителя в трубах, и поглощение энергии излучения соответственно пропорционально. Как и в реакторах корпусного типа, циркулирующий теплоноситель может проходить через замедлитель или поток теплоносителя может полностью отделяться от замедлителя. Хальденский кипящий водный реактор (HBWR) является примером первого класса реакторов канального типа. Помимо этих соображений о конструкции установки имеются другие факторы, которые заметно связаны с процессом радиолиза поглощенная энергия на. единицу мощности и ее распределение между нейтронами и уизлучением пнтенсивность процесса кипения давление (и температура) качество пара на выходе, которое влияет на распределение газа и кинетику реакций химические добавки, изменяющие природу и концентрацию растворенных веществ в воде. [c.93]

На основании изучения диффузионных процессов ранее была предложена оптимальная крупность гранул катализатора конверсии окиси углерода. В настоящее время кафедрой совместно с ХПИ и Северодс-нецким филиалом ГИАП на Северодонецком химическом комбинате испытывается реактор с рекомендованной крупностью гранул катализатора. [c.127]

Металлический натрий используется как катализатор, а также энергичный восстановитель в ряде химических процессов, для приготовления перекиси натрия, как источник искусственного освещения. В последнее время находит применение в качестве теплоносителя в атомных реакторах. Перекись натрия NajOj образуется при сгорании металлического натрия в избытке воздуха или кислорода. Чистая или содержащая различные добавки перекись натрия (техническое название оксилит) используется для получения кислорода при взаимодействии рре-ларата с водой. Перекись наРрия используется также для очистки воздуха от [c.370]

Воздушный транспорт <В 64 ангары для стоянки Е 04 FI 6/44 системы регулирования полетов G 08 G 5/00-5/06) Вокзалы, общее устройство В 61 В 1/00 Волновая энергия, использование [В 29 С вулканизация изделий 35/08-35/10 (соединение 65/14-65/16 тиснение или гофрирование поверхностей 59/16) пластических материалов , для переплавки металлов С 22 В 9/22 для полимеризации С 08 F 2/46 для получения привитых сополимеров на волокнах, нитях, тканях или т. п. D 06 М 14/18-14/34 в химических или физических процессах В 01 J 19/08] Волокна [использование <для изготовления гибких труб F 16 L 11/02 в сплавах цветных металлов С 22 С 1/09 в фильтрах В 01 D 39/02-39/06) металлические в сплавах С 22 С 1/09 оптические в качестве активной среды лазеров Н 01 S 3/07] Волокнистые материалы [использование для изготовления приводных ремней F 16 G 1/04, 5/08 складывание В 65 Н 45/00 сушильные устройства F 26 В 13/00] Волоконная оптика <С 02 В 6/00 химический состав и изготовление оптического стекловолокна С 03 (В 37/023, 31j027, С 13/04) Волочение [В 21 С листового металла, проволоки, сортовой стали, труб 1/00-1/30 устройства для правки проволоки, конструктивно сопряженные с волочильными машинами 19/00) как способ изготовления топливных элементов реакторов G 21 С 21/10] Волочильные станы В 21 С <1/02-1/30 комбинированные с устройствами для очистки металлических изделий 43/02 рабочие инструменты для них 3/00-3/18) Вольтова дуга, использование для нагрева печей F 27 D 11/08 Вольфрам С 22 легированные стали, содержащие вольфрам, С 38/12-38/60 получение и рафинирование В 34/36 сплавы на его основе С 27/04) [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...