химическая технология - 3.4. Фундаментальные исследования - 32 - читать

Общая химическая технология полимеров(Страница: 32)

Страница: 
32

химическая технология читать 3.4. Фундаментальные исследования 32

В общем виде для определения эксергии используется следующее уравнение:

image12.png

гдеЕ1- физическая составляющая эксергии, Е2- химическая составляющая эксергии, возникающая из-за различия составов, Е3, Е4- составляющие, совпадающие по своим значениям с кинетической и потенциальной энергиями (в большинстве процессов не учитываются).

Для расчета физической составляющей эксергии используется выражение вида

image13.png

гдеН0иS0- энтальпия и энтропия, отсчитываемые от состояния, определяемого давлениемР0и температурой Т0окружающей среды, до данного состояния.

Химическая составляющая представляет собой работу по выравниванию химических потенциалов и определяется следующим уравнением:

image14.png

гдеNі- число молейi-го компонента технологического потока, ∆µi- химический потенциал, отсчитываемый от состояния окружающей среды.

ВеличинуТ0∙∆Sчасто используют для характеристики термодинамического совершенства системы. Она показывает, какое количество работы безвозвратно потеряно вследствие нерационального аппаратурно-технологического оформления процесса.

Кинетические расчеты

Для инженера-технолога, разрабатывающего процесс и реактор, в котором будет осуществляться полимеризация, необходимо знание в первую очередь кинетики реакции. Почему? От скорости протекания процесса зависит объем реактора, производительность и интенсивность работы оборудования. Зная зависимость скорости процесса от различных факторов, технолог может сознательно управлять процессом и применять различные приемы для достижения максимального выхода продукта с минимальной затратой времени.

Уравнения скорости полимеризации имеют разную форму в зависимости от механизма процесса. Например, для определенияконверсии мономера в полимер в радикальной полимеризации можно воспользоваться уравнением вида

image15.png

гдек- общая константа скорости полимеризации;kPAC- константа скорости распада инициатора;Си- концентрация инициатора; ԏ- время полимеризации;х- конверсия мономера в полимер.

Нижеследующее уравнение позволяет рассчитывать молекулярную массу полимера в зависимости от выбранных условий эксперимента или определить отношение

image16.png
, а также условия, при которых возможно получение заданного значения полидисперсности(Рп):
image17.png

соответственно,константы скорости роста цепи, обрыва цепи, передачи цепи на мономер, растворитель и передатчик цепи, а СмSиСх- концентрации мономера, растворителя и передатчика цепи.

Расчет объемов реакторов полимеризации

Главной задачей при проектировании конструкции реактора является определение размера зоны химического превращения мономера в полимер. При решении такого рода задачи используют различные по сложности математические зависимости, соответствующие тому или иному реакционному аппарату.

Под объемом реактораVpследует понимать только тот объем, который занят смесью реагирующих веществ. Пространство реактора над жидкостью и пространство, занятое твердым веществом, не входят в объем реактора, обозначаемыйVР.

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,062
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,683
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,216