Пирометаллургические расплавы в железоуглеродистых расплавах применительно к газовой плавке металла. Черный А.А. - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

19
наступает тепловой взрыв. Для уточнения условий перехода реакции в нестационар-
ный режим, который приводит к самовоспламенению (тепловому взрыву), рассмот-
рим бимолекулярную газовую реакцию.
А + В = АВ +Q, (26)
где Q - тепловой эффект реакции.
Парциальные давления реагирующих веществ могут быть выражены следую-
щим образом:
РР
А
β
=
и
(
)
РР
В
β
−
=
1 (27)
где Р — общее давление смеси; β - мольная доля вещества А.
Согласно закону действующих масс скорость рассматриваемой реакции оп-
ределится из выражения
(
)
2
1 PKV
ββ
−= . (28)
С учетом температурного фактора
()
RT
E
ePKV
−
−=
2
0
1
ββ
(29)
где Е - энергия активации химической реакции.
Между скоростью химической реакции V и количеством теплоты q
1
, выде-
ляющейся в единицу времени, существует зависимость
()
RT
E
ePQq
−
−
′
=
2
1
1
ββ
, (30)
где Q
1
- постоянная величина, пропорциональная тепловому эффекту реакции.
Как указывалось выше, реакция может протекать стационарно при условии,
если теплота отводится в окружающее пространство. В первом приближении примем,
что скорость теплоотвода пропорциональна разности тем-
ператур реакционной смеси Т и стенок реактора Т
0
:
(
)
02
TTq
−
=
χ
, (31)
где χ - общий коэффициент теплоотдачи, являющийся
функцией величины поверхности реактора и условий про-
ведения процесса.
Схематическое изображение зависимости q
1
и q
2
от
температуры реакционной смеси при различных значениях
давления Р показано на рис.4. Экспоненциальная зависи-
мость q
1
от температуры при возрастающих давлениях сме-
си представлена кривыми 1, 2, 3. Зависимость q
2
от температуры реакционной смеси
Рис. 4.
Схематическое изображе-
ние изменений q
1
и q
2
в за-
висимости от температуры
равновесной смеси при раз-
личных давлениях. 
наступает тепловой взрыв. Для уточнения условий перехода реакции в нестационар-
ный режим, который приводит к самовоспламенению (тепловому взрыву), рассмот-
рим бимолекулярную газовую реакцию.
                                     А + В = АВ +Q,                                                  (26)
где Q - тепловой эффект реакции.
       Парциальные давления реагирующих веществ могут быть выражены следую-
щим образом:
                                Р А = βР и РВ = (1 − β )Р                                            (27)
где Р — общее давление смеси; β - мольная доля вещества А.
       Согласно закону действующих масс скорость рассматриваемой реакции оп-
ределится из выражения
                                   V = Kβ (1 − β )P 2 .                                              (28)
       С учетом температурного фактора

                                V = K 0 β (1 − β )P 2 e
                                                            −E
                                                                 RT
                                                                                                     (29)
где Е - энергия активации химической реакции.
       Между скоростью химической реакции V и количеством теплоты q1, выде-
ляющейся в единицу времени, существует зависимость

                              q1 = Q′β (1 − β )P 2 e
                                                       −E
                                                            RT
                                                                 ,                                   (30)
где Q1 - постоянная величина, пропорциональная тепловому эффекту реакции.
       Как указывалось выше, реакция может протекать стационарно при условии,
если теплота отводится в окружающее пространство. В первом приближении примем,
что скорость теплоотвода пропорциональна разности тем-
ператур реакционной смеси Т и стенок реактора Т0:
                         q2 = χ (T − T0 ) ,                           (31)
где χ - общий коэффициент теплоотдачи, являющийся
функцией величины поверхности реактора и условий про-
ведения процесса.
       Схематическое изображение зависимости q1 и q2 от                               Рис. 4.
                                                                              Схематическое изображе-
температуры реакционной смеси при различных значениях                        ние изменений q1 и q2 в за-
                                                                             висимости от температуры
давления Р показано на рис.4. Экспоненциальная зависи-                       равновесной смеси при раз-
                                                                                 личных давлениях.
мость q1 от температуры при возрастающих давлениях сме-
си представлена кривыми 1, 2, 3. Зависимость q2 от температуры реакционной смеси

                                              19

Страницы