ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Модель гетерогенного необратимого термохимического процесса из "Автоматическое управление процессами в кипящем слое " Построение математической модели процесса проведем на основе математической модели элементарного гетерогенного термохимического процесса, разработанной в главе I, с учетом принятого в этой главе основного допущения об отсутствии распределения параметров по координатам частиц и аппарата. [c.78] Таким образом, в модели сохраняется простейшая схема адсорбции Лангмюра. [c.79] Между непрерывной и дискретной фазами происходит диффузионный обмен на границе дискретной фазы (пузырей), кроме того, диффузия идет и при частичном прохождении потоков непрерывной газовой фазы через пузыри. [c.80] Поскольку приняли, что в адсорбированном слое молекулы не взаимодействуют друг с другом, процессы адсорбции и десорбции будут независимыми. [c.80] Аналогичное выражение можно записать и для вещества Л4. [c.82] Определим скорость поверхностной химической реакции как изменение степени заполнения поверхности адсорбированными молекулами исходного реагента Лг в единицу времени. [c.82] Для реакции (П-1) можно записать как это следует из уравнения (П-22). [c.83] Появление в уравнениях (П-26) и (П-27) коэффициента 04/02 объясняется тем, что скорость реакции Ор записана относительно вещества Лг. [c.83] Учет влияния диффузии на динамические свойства гетерогенного химического процесса не исчерпывается уравнениями (П-2) и (П-З), так как эти уравнения не дают зависимости средней концентрации газообразных веществ и в диффузионном слое от времени. Поэтому необходимо рассмотреть условия непрерывности диффузионных потоков веществ Лг и Л4. [c.84] Уравнения материального баланса реакционного пространства аппарата по газообразному исходному веществу Лг должны охватить балансы вещества Лг в непрерывной и дискретной фазах. [c.84] Уравнение (П-38) записано, исходя из предположения о том, что дискретная фаза (пузыри), так же как и непрерывная фаза, идеально перемешана в объеме аппарата. [c.85] Коэффициенты переноса массы из дискретной в непрерывную фазу Ка и коэффициент диффузионного переноса КХ являются функциями конструктивных параметров аппарата, фи-зико-химических характеристик перерабатываемого сырья и гидродинамического режима процесса. [c.86] Рассмотрим тепловой баланс экзотермического гетерогенного химического процесса, согласно уравнению (П-1), причем примем, что тепловой эффект реакции настолько велик, что не требуется ввода дополнительного тепла извне. [c.88] Коэффициенты теплопередачи kf зависят от гидродинамических параметров кипящего слоя, температуры процесса, размера частиц и ряда других факторов. Эти зависимости достаточно подробно освещены в литературе [8, 34] их можно в общем случае учесть при построении математической модели, введя дополнительные связи. [c.90] Структурная схема математической модели гетерогенного термохимического процесса с идеальным перемешиванием реагирующих фаз приведена на рис. 10. [c.91] Выражения (П-64) представляют собой функции потоков, температуры, давления и усредненных гидродинамических величин, а также функционалы относительно фракционного состава частиц. При написании выражений (П-64) делают допущение, что структура кипящего слоя определяется в основном инертными частицами (готовым продуктом), так что можно в качестве одной из величин, описывающих состояние слоя, ввести вес слоя. Для большей общности вместо полного веса слоя целесообразно использовать вес, приходящийся на единицу площади, который равен перепаду давления на слое. В выражения (П-64) входит функция Р(Я), которая, вообще говоря, означает совокупность Р1(7 1). .. Рп Яп). Однако в выражениях (П-64) с достаточной точностью можно под Р Я) подразумевать средний фракционный состав инертных частиц. [c.91] Таким образом, при постоянном гидродинамическом режиме величина е является параметром, который входит в выражения всех коэффициентов переноса, а также в уравнения, которые включают концентрации веществ и координату высоты слоя к. [c.93] При изменении гидродинамического режима эти величины будут изменяться, что обусловлено явной зависимостью их от гидродинамических факторов и влиянием этих факторов на них через параметр е. [c.93] Естественно, что такое рассмотрение оправдано лишь постольку, поскольку можно описывать гидродинамический режим слоя, используя усредненные величины. Причем такое описание возможно лишь тогда, когда время установления гидродинамического режима много меньше продолл ительности интересующих нас переходных процессов. В действительности такое положение возникает в подавляющем большинстве случаев. [c.93] Вернуться к основной статье