ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Что такое анализ химических реакторов из "Анализ процессов в химических реакторах" Ознакодп1мся в общих чертах с той областью, которую нам предстоит исследовать. Для начала нам нужно получить представление о ее положении и границах. Это особенно важно сделать потому, что мы не сможем в данной книге осветить все необходимые вопросы и вникнуть во все детали предлтета. [c.7] Наряду с изменением скорости реакции, необходимо исследовать характер изменений, которые вносит сама реакция в состояние системы. Такого рода исследование проводится в главе, посвященной интегрированию кинетических уравнений при постоянной температуре там же описываются способы определения кинетических констант. Характерная черта, вносящая принципиальное различие между прикладной и чистой химической кинетикой, — это исследование взаимодействия химических и физических процессов. Этому вопросу посвящена глава VI, в которой проводится анализ различных стадий гетерогенно-каталитического процесса. [c.8] Если верхняя строка на рисунке соответствует анатомии предмета, то можно сказать, что средняя группа описывает его физиологию . Зная основы анатомии и физиологии , мы можем приступить к экологическому исследованию реакций и посмотреть, как они ведут себя в естественной среде, т. е. в реальной обстановке химического реактора. [c.8] Здесь снова следует отметить границы области, представляющей для нас интерес. Вопросами конструкции реакторов мы будем заниматься лишь попутно, так как эти вопросы являются слишком узкими п специальными. Наша цель — составить разумную математическую модель процесса и на ее основе разработать рациональную схему расчета. Слово разумная означает в данном контексте, что модель должна учитывать все характерные черты реактора, но не быть перегруженной деталями, иначе анализ п расчет процесса станут невозможны. Например, при составлении математической модели реактора с мешалкой можно предположить, что в реакторе достигается режим идеального смешения это даст рациональные методы расчета реактора и анализа его устойчивости и вопросов управления процессом. Далее мы можем исследовать способы описания характера смешения и посмотреть, как влияет неполнота смешения на характеристики ироцесса. Но мы не будем интересоваться формой лопасти мешалки или тем, как надо устраивать перегородки в реакторе для улучшения перемешивания. Четыре рассматриваемых тппа реакторов указаны на рисунке. [c.8] Недостаток места не позволяет нам провести исследование реакторов с кипящим слоем. Исследование всех типов реакторов ведется по одному принципу, хотя объем каждой части исследования варьируется от одного тина реактора к другому. Прежде всего ставится модель реактора, выводятся описывающие ее уравнения, и тогда становится ясным характер задач расчета реактора. Там, где это возможно, рассматриваются вопросы оптимального проектирования реактора. Часто случается, что провести оптимальный расчет не сложнее, чем обыкновенный. Даже еслп найденное оптимальное решение неосуществимо на практике, оно всегда дает напвысшие возможные показатели процесса, к которым надо стремиться при реальном проектировании реактора. Расчет реактора связан, в первую очередь, с решением стационарных уравнений. В то же время важно изучить поведение реактора в нестационарном (переходном) режиме, так как найденный стационарный режим может быть неустойчивым. В последнем случае необходимо либо отказаться от проведения процесса в этом режиме, либо стабилизировать его с помощью надлежащего регулирующего устройства. В конце каждой главы мы возвращаемся к анализу допущений, сделанных нри постановке модели реактора, и исследуем влияние отклонений от идеализированной модели на характеристики процесса. [c.10] Таким образом, можно сказать, что наш подход является структурным, а метод — аналитическим. Понятие структуры надо понимать здесь в самом широком смысле, не статически, а с учетом функциональной связи и взаимодействия частей. Анализ мыслится не как понятие, противоположное синтезу, а скорей как основа, на которой должны строиться синтетические методы. [c.11] Для чтения этой книги необходимы знания основ дифференциального и интегрального исчислений, а такк е теории дифференциальных уравнений в пределах обычного курса в химико-технологических вузах. Так как опыт показывает, что на такие знания не всегда можно рассчитывать, в разделе У.1 приведен обзор важнейших типов уравнений, с которыми читателю придется нстретиться в дальнейшем. При изучении главы И полезно беглое знакомство с линййной алгеброй. Предполагается знание основ термодинамики, поэтому в главе П1 лишь суммируются и приводятся к принятой в этой книге системе обозначений необходимые для наших целей термодинамические закономерности. Автор надеется, что большое количество графиков, приведенных в тексте, поможет читателю следить за рассуждениями и научит его извлекать информацию из качественного исследования задачи, прежде чем приступать к вычислениям. Нельзя использовать современные вычислительные машины, не поняв предварительно структуры задачи, иначе результаты вычислений окажутся заведомо бесполезными. [c.11] Литература по теории химических реакторов обширна, и составление сколько-нибудь полной библиографии представляет весьма сложную задачу. В этой книге приведены только основные работы и монографии 1. [c.12] Вернуться к основной статье