Оборудование для Вашей лаборатории

Наши партнеры:

Наши контакты:

тел./факс
(4812) 31-08-84,
(4812) 31-74-79,
(4812) 31-74-99.

Предыдущая Следующая

Механизмы массо- и теплообмена между поверхностью и по­током одинаковы: молекулярный перенос через пограничный слой диффузией и теплопроводностью соответственно. Потому уравнения расчета р3 и аз идентичны:

для массообмена [см. уравнение (2.506)]

NuD= ARe^Scm;

для теплообмена

Nur= ARe$PTm.

Коэффициенты A, n, m одинаковы в обеих формулах. Nu^ = = $3dJD и Nuy = a3dj"k - диффузионный и тепловой критерии Нуссельта (d3 - размер зерна).

Sc = v/Z) и Pr = vCp/X - критерии Шмидта и Прандтля, при­чем первый называют также диффузионным критерием Прандтля. Для газов критерии Sc и Рг близки друг к другу, так как близки значения температуропроводности а = Х/ср и коэф­фициента диффузии D. И поскольку Рг = Sc, то р3 = о-з/ср-

Для простой реакции w(Cn, Тп) = -г(Сп, Тп), и из отношения (2.123) к (2.119) получим а3п - Т0) = Ор0 - Сп).   Введя  сте-

99


Z

Рис. 2.37. Зависимости    qp(Tn)    и    Цт{Тп)    ДЛЯ процесса  на  внешней   поверхности катализато-^р      ра. Точки   пересечения    1, 2, 3 - стационарные режимы. Прямые дтп) - для разных 7о

пень превращения на поверхности хп =
= (Со - Сп)/Со и используя определение
А Гад и соотношение между р3 и а3, полу­
чим разогрев поверхности катализатора:
у                        Гп-7Ь = Д7адХП)              (2.124)

равный адиабатическому разогреву при установившейся степени превращения хп.

Для реакции первого порядка г(С, 7) = к(Т)С; с учетом ряда полученных выше соотношений преобразуем (2.119) и (2.123):

хп = k/U 1 - хп);     Тп - Т0 = АТтк/Ы 1 - *п)-

Из первого уравнения этой системы получим хп*= 1/(1 + £/Рз) и подставим во второе:

г"-г»=д7»ттж-'         (2125)

9т                              %

Экспоненциальная зависимость k(Tn) = koe\p(-E/RTn) не по­зволяет из (2.125) получить в явном виде значение Ти. Исполь­зуем графический метод решения.

Количество отводимой от поверхности теплоты равно а3п -- Tq), и левая часть (2.125) с точностью до коэффициента а3 представляет теплоотвод, который обозначим дт. Соответственно правая часть этого равенства с точностью до того же коэффици­ента а3 = p3fy - тепловыделение qp. Пересечение кривых графи­ков qT(Tn) и qp(Tn) - они показаны на рис. 2.37 - будет.решени­ем уравнения (2.125).

Зависимость qp( Tn) - S-образная кривая. При малых темпера­турах, когда А/р3 « 1, qp(Tn) - экспоненциальная функция, по­добная к(Тп). При больших температурах, когда £/Рз »1, qp = = А7ад и не зависит от Ти. График qT(Tn) - прямая линия. Из рис. 2.37 видно, что в зависимости от значения То возможно одно или три пересечения дтп) и Яр(Тп), одно или три реше­ния уравнения (2.125). Наличие трех решений указывает на то, что при одних условиях процесса (температура потока Tq и кон­центрация Со в нем, условия тепло- и массообмена) возможны один или три стационарных режима, т. е. существует неодно­значность стационарных режимов. Из рис. 2.37 вид­но, что в случае трех стационарных режимов в одном из них температура поверхности Тп близка к температуре газа Tq.  Это


Предыдущая Следующая

Поиск по сайту

Литература

Доставка продукции:

ООО "Автотрейдинг"

Ж/Д перевозка (контейнера)

Собственный транспорт

Любая транспортная компания на Ваш выбор!

Последние материалы