Кривая - выделение - тепло
Cтраница 1
Кривая выделения тепла и прямая его отвода, представленные на рис. 31, имеют кроме упомянутой точки пересечения при TTi еще и вторую точку пересечения при Т Та. Она соответствует критическому режиму адиабатического воспламенения. Если газ нагрет до ТТа, скорость тепловыделения превышает скорость теплоотвода, и возникает прогрессивный саморазогрев. Однако горючая среда не может самопроизвольно нагреться в сосуде с температурой Т0 до Та; она при этом приходит к режиму стационарной реакции при T-Tt. В точку ТТа реагирующая система попадает лишь в результате внешнего воздействия - нагревания сжатием, поэтому такой режим нестационарной реакции нецелесообразно называть самовоспламенением. [1]
Кривая выделения тепла и прямая его отвода, представленные на рис. 31, имеют кроме упомянутой точки пересечения при Т Т еще и вторую точку пересечения при Т Та. Она соответствует критическому режиму адиабатического воспламенения. Если газ нагрет до ТТа, скорость тепловыделения превышает скорость теплоотвода, и возникает прогрессивный саморазогрев. Однако горючая среда не может самопроизвольно нагреться в сосуде с температурой Т0 до Та; она при этом приходит к режиму стационарной реакции при ТТ. В точку ТТа реагирующая система попадает лишь в результате внешнего воздействия - нагревания сжатием, поэтому такой режим нестационарной реакции нецелесообразно называть самовоспламенением. [2]
Кривая выделения тепла и прямая его отвода, представленные на рис. 31, имеют кроме упомянутой точки пересечения при Т - Т еще и вторую точку пересечения при Т - Та. Она соответствует критическому режиму адиабатического воспламенения. Если газ нагрет до ТТа, скорость тепловыделения превышает скорость теплоотвода, и возникает прогрессивный саморазорре. Однако горючая среда не может самопроизвольно нагреться в сосуде с температурой Т0 до Та; она при этом приходит к режиму стационарной реакции при ТТ. В точку ТТа реагирующая система попадает лишь в результате внешнего воздействия - нагревания сжатием, поэтому такой режим нестационарной реакции нецелесообразно называть самовоспламенением. [3]
 |
Зависимость скорости выделения и отвода тепла от температуры в реакторе смешения. [4] |
Поскольку кривая выделения тепла имеет S-образную форму, пересечение с линиями теплоотвода более вероятно при низкой или высокой степени превращения, нежели при промежуточных значениях. [5]
 |
Тепловое самовоспламенение по Н. Н. Семенову. [6] |
При давлении ро кривая выделения тепла лишь касается линии отвода тепла. Точка касания лежит на границе, разделяющей области медленного окисления и самовоспламенения. Количественная взаимосвязь между этим давлением и температурой выявляется из следующих рассуждений. [7]
 |
Зависимость скорости выделения и подвода тепла от температуры для обратимой реакции. [8] |
На рис. 38 показана кривая выделения тепла для простой обратимой экзотермической реакции, протекающей в одноступенчатом реакторе идеального смешения. Для такого типа реакций максимально достижимая степень превращения уменьшается с повышением температуры. [9]
Она соответствует линии отвода тепла TgH, которая касается кривой выделения тепла в точке P. Tg является минимальной начальной температурой газа, с которой возможен разогрев холодного твердого реагента до высокой температуры, обеспечивающей высокую скорость реакции в диффузионной области. Следовательно, Tg можно считать минимальной температурой газа, при которой происходит поджигание холодного твердого реагента, а температуру, соответствующую точке Р, - минимальной температурой поджигания твердого реагента. Эти величины, безусловно, не являются постоянными. [10]
Характеристики, приведенные на рис. 15 - 1, соответствуют равновесным скоростям выделения и отвода тепла и определяют необходимое, но не достаточное условие устойчивости реактора, которое заключается в том, чтобы наклон линии отвода тепла в точке пересечения характеристик был больше, чем наклон кривой выделения тепла. При полном анализе устойчивости необходимо учитывать динамику реактора и, в частности, скорость изменения концентрации реагентов с температурой. Если реактор работает в режиме, соответствующем точке С, где степень превращения составляет около 30 %, и температура реакции резко поднимается на 1 С, то возрастание скорости выделения тепла будет больше, чем это следует из равновесной кривой, так как концентрация реагентов при новом значении температуры не сразу достигает своего равновесного значения. [11]
Это сделано на рис. IV-20 и IV-21 для рассматриваемых реакций, которые предполагаются экзотермическими. При высоком выходе т ] р кривые относительного выделения тепла проявляют тенденцию к образованию плато. Вследствие этого может быть найдено в общем случае пять решений уравнений теплового баланса совмещением такой кривой с линией отвода тепла при автотермической работе реактора ( стр. Два решения неустойчивы; из трех устойчивых решений нижнее соответствует практически полному отсутствию превращения, а высшее - почти полному превращению реагента в продукт при наибольшем тепловом эффекте. Если это побочный продукт, реактор должен работать в промежуточной устойчивой точке процесса. Последним объясняется тот факт, что при реакциях, протекающих с большими тепловыми эффектами, для поддержания работы реактора в желаемых условиях нужно выбирать соответствующую комбинацию концентрации и температуры сырья, поверхности теплопередачи и температуры охлаждающей среды. [12]
Это сделано на рис. IV-20 и IV-21 для рассматриваемых реакций, которые предполагаются экзотермическими. При высоком выходе т) р кривые относительного выделения тепла проявляют тенденцию к образованию плато. Вследствие этого может быть найдено в общем случае пять решений уравнений теплового баланса совмещением такой кривой с линией отвода тепла при автотермической работе реактора ( стр. Два решения неустойчивы; из трех устойчивых решений нижнее соответствует практически полному отсутствию превращения, а высшее - почти полному превращению реагента в продукт при наибольшем тепловом эффекте. Если это побочный продукт, реактор должен работать в промежуточной устойчивой точке процесса. Последним объясняется тот факт, что при реакциях, протекающих с большими тепловыми эффектами, для поддержания работы реактора в желаемых условиях нужно выбирать соответствующую комбинацию концентрации и температуры сырья, поверхности теплопередачи и температуры охлаждающей среды. [13]
 |
Температурные зависимости выделения ( / и отвода ( / / тепла. [14] |
При температуре 73 с точки зрения устойчивости картина полностью аналогична предыдущему режиму. Прямая теплоотвода также идет круче, чем кривая выделения тепла. Точно такие же рассуждения приводят к такому же выводу: система устойчива. [15]
Страницы: 1 2