Главная -> Словарь

Изменения теплоемкости

Если при хлорировании мы до сих пор не имеем никакой возможности сместить это отношение, эа исключением изменения температурного режима, то при нитровании газообразных углеводородов добавка гомогенных катализаторов позволяет сильно воздействовать на течение процесса и получать отдельные продукты в большем или в меньшем количестве в зависимости от потребности. Таким способом можно варьи-

В работе на примере разработки оптимальной схемы деметанизации газов пиролиза описано применение этого метода. В табл. П.З приведены исходные данные по процессу: состав сырья, получаемых продуктов, температуры и давления. На рис. П-25 показаны принципиальные технологические схемы процесса, иллюстрирующие последовательность синтеза: в качестве первоначального варианта была принята обычная схема полной колонны с парциальным конденсатором при температуре хладоагента минус 100°С. Далее для конденсации и охлаждения верхнего продукта наряду с хладоагентом был использован дроссельэффект сухого газа . Затем исходное сырье охлаждали до температуры минус 62 °С и подвергали последовательной сепарации с подачей в колонну нескольких сырьевых потоков . Затем организовали промежуточное циркуляционное орошение в верхней части колонны и, наконец, — рецикл пропана с подачей его в промежуточный сырьевой конденсатор . Соответствующие изменения температурного режима и стоимостные показатели процесса приведены в табл. II.4. Как видно, наибольшие затраты в простейшей схеме падают на потери этилена с сухим газом и на хладо-агент, а по мере усовершенствования схемы эти статьи затрат существенно уменьшаются и становятся соизмеримыми с остальными элементами затрат для оптимальной схемы ж.

Рис. 2.21. Профиль изменения температурного градиента по слоям катализатора в промышленном реакторе гидрообессерива-ния нефтяных остатков.

В настоящее время технологическая схема установки изомеризации включает два последовательно расположенных реактора, в которых загружен один и тот же катализатор изомеризации; оба реактора объединены общим циркуляционным контуром. Это позволяет оптимизировать процесс в части изменения распределения катализатора между реакторами, изменения температурного режима в реакторах и направления потоков сырья и водорода.

Гибкость процесса позволяет путем изменения температурного режима, производительности по исходному сырью и рецир-кулирующему остатку получать в широком интервале выходы тех или иных продуктов.

В табл. 44 приведены результаты, полученные при составе шихты Д из табл. 43, загружаемой в сухом и влажном состояниях. Можно констатировать, что скорость нагрева заметно повышается при загрузке сухой шихты. Этим, несомненно, объясняется благоприятное воздействие сушки на показатель М10. Изменения температурного градиента являются более сложными; при загрузке сухой шихты градиент возрастает вблизи стен, это должно приводить к большей трещиноватости кокса. Этот результат не очень ясно выражен на рис. 101. Изменения мало заметны и их значения определяют градиент с низкой точностью.

ственно картина выжига кокса на зерне при-таких условиях идентична приведенной на рис. 4.3, д, однако повышение входной температуры до 550 °С вновь приводит к возникновению режима послойного горения. Выжиг кокса в слое катализатора сопровождается формированием и перемещением по длине слоя температурных и концентрационных волн. В качестве примера на рис. 4.6 показан характер регенерации за-коксованного слоя катализатора для следующего набора определяющих параметров: х° = 1,2% , qfc = 5% , dj. = 3,4 мм, время контакта it = 14 с , Т0 = 480 °С. Как видно, в процессе выжига происходит формирование в слое катализатора характерного температурного профиля, который в дальнейшем перемещается в направлении, движения газового потока. Качественно аналогичный результат получен и авторами работы . Однако для данных условий не было обнаружено существование стационарного фронта горения в течение длительного времени. Это связано с тем, что в расчетах учтена осевая теплопроводность по слою катализатора, способствующая «разукрупнению» крутых температурных градиентов. Одновременно с движением температурного фронта происходит характерное изменение распределения по длине слоя средней относительной закоксованности. При этом в лобовом участке слоя из-за сравнительно низких температур скорость удаления кокса меньше, чем на последующих участках. Интересен следующий результат: чем больше объемная скорость подачи , тем относительно больше кокса остается невыгоревшим

Неоценимым преимуществом масел, исправленных методом вольтализации , является пологая кривая, характеризующая изменения температурного коэффициента вязкости. Во время войны вольтоловые масла с успехом заменяли в ответственных случаях смазки на самолетах —касторовое масло. Вольтоловые масла использовались в трансатлантических полетах цеппелинов в Америку и дирижаблем «Норвегия» при полете Амундсена на Северный полюс.

Поученные критерии Nu, Fo и Ре являются критериями теплового подобия. Критерий Нуссельта характеризует интенсивность теплообмена на границе раздела фаз. Критерий Фурье характеризует связь между скоростью изменения температурного поля, размерами и физическими характеристиками среды в нестационарных тепловых процессах. Критерий Пекле характеризует отношение количеств тепла, распространяемых Е потоке жидкости конвекцией и теплопроводностью.

Второе уравнение характеризует скорость изменения температурного поля за счет теплопроводности и внутреннего испарения . Последнее слагаемое в уравнении отражает частичное испарение влаги внутри тела и перемещение ее к наружной поверхности тела в виде пара. Ранее отмечалось, что коэффициенты К и б — функции температуры и влажности. Укажем далее, что и другие коэффициенты внутреннего массо-теплопереноса, так же как К, с, е, г, являются переменными величинами, зависящими от параметров С и t. Характерным для про-

На основании предложенных А. В. Лыковым и С. С. Кутателадзе методов, характеризующих связь между температурным полем в твердом теле и условиями теплоотдачи, а также скоростью изменения температурного поля в зависимости от физических свойств и размеров тел, было вычислено температурное поле камер коксования. При вычислениях ограничивались первым членом ряда , тогда 30 = = 1 . По результатам вычислений построены кривые изменения температурного поля коксового пирога в зависимости от времени для случаев постоянного подвода и отвода тепла и без подвода

Для определения термодинамических параметров алкенов разумнее использовать ограниченное число справочных 'данных, на основе которых по определенным правилам можно было бы рассчитать характеристики алкена заданного строения. С этой целью нами на основе известных термодинамических величин определены поправки — изменения теплоемкости СР, энтропии 5°, теплоты образования Д//° и изобарно-изотермического потенциала при образовании AG° для следующих изменений в молекуле олефина:

Чем выше активационный барьер, тем больше теплоемкость тела в этом энергетическом промежутке. Практически это означает, что при нагревании кокса в процессе графитации его в промежутке между метастабильным и абсолютно устойчивым состоянием следует учитывать изменения теплоемкости кокса. Чем выше теплоемкость кокса, тем больше требуется подводить тепла, чтобы обеспечить равномерное повышение температурь^ так как температурный градиент *

Рис. 10. График для определения изменения теплоемкости нефтяных паров с повышением давления.

Чем выше активационный барьер, тем больше теплоемкость тела в этом энергетическом промежутке. Практически это означает, что при нагревании кокса в процессе графитации его в промежутке между метастабильным и абсолютно устойчивым состоянием следует учитывать изменения теплоемкости кокса. Чем выше теплоемкость кокса, тем больше требуется подводить тепла, чтобы обеспечить равномерное повышение температуры, так как температурный градиент

Здесь ДСр и А — изменения теплоемкости и теплосодер-

Противоположное мнение высказали А. Бойер и П. Пайен . Названные авторы считают, что экзотермический эффект на термограмме является результатом увеличения теплопроводности угля при переходе его в пластическое состояние. Производя термографические исследования углей и сопоставляя термограммы с вязкостью пластической угольной массы по Гизелеру, эти авторы обнаружили зависимость между вязкостью пластической массы и экзотермическим эффектом. Если уголь слабо окислить, то он не переходит в пластическое состояние и экзотермический эффект отсутствует. То же самое наблюдается и при разбавлении угля инертным порошком. На основе этих результатов делается вывод, что экзотермический эффект при 400—420° С вызван увеличением теплопроводности угольной массы в момент перехода в пластическое состояние. Хотя правильность результатов этих исследований не вызывает сомнения, трактовка их ошибочна. Проанализируем изменение некоторых физико-химических свойств угля в процессе термической деструкции. Наибольший интерес в этой связи представляет выяснение характера изменения термических констант угля. На рис. 42 приведены кривые изменения теплоемкости углей, для которых сняты термограммы рис. 41. Данные получены нами на основе кривых газовыделения при расчете по формуле Л. И. Гладкова и А. П. Лебедева . На кривых изменения теплоемкости всех четырех типов углей обнаружен максимум в области температур 380—400° С. Изменение теплопроводности можно видеть из рис. 43, а . В интересующей нас области температур, как видно из рисунка, теплопроводность углей изменяется практически прямолинейно. На характер термограмм решающее значе-

теплоемкостей различных веществ, не могут быть признаны абсолютно верными, хотя бы потому, что каждый уголь имеет свои особенности изменения теплоемкости, зависящие в большой мере от условий опыта.

По-видимому, для прецизионных исследований необходимо установление закономерности изменения теплоемкости 'испытуемого угля, что в настоящее время вполне возможно при использовании метода А. А. Агроскина и др., о чем сообщалось раньше .

Act, ЛЬ к Ac — коэфициенты уравнения изменения теплоемкости реакции.

Определим уравнение изменения теплоемкости реакции по уравнениям теплоемкостей веществ, участвующих в реакции:

Если Эз