Термотехнологические процессы 10

Химические превращения исходных материалов осуществляются только после проведения предварительных физических процессов, к которым относятся: теплопередача, фазовые переходы (плавление, испарение, возгонка), нагрев футеровки, образование механических смесей и др. Для периодических термотехнологических процессов дополнительно вводится еще допустимая скорость повышения температуры футеровки без разрушения. Поэтому скорость химических термотехнологических процессов rх.т.п является функцией скоростей физических и химических процессов и в общем виде может быть выражена уравнением:

Здесь rф1, rф2, …, rфn — скорости физических процессов; rх1, rх2, …, rхnскорости химических процессов.

Скорость химической реакции служит важнейшей количественной характеристикой химического взаимодействия, определяющей интенсивность работы печи.

Установив факторы, от которых зависят эти скорости, можно найти способы ускорения протекания целевых реакций.

Скорость химической реакции существенно меняется с изменением температуры. С повышением температуры скорость растет и лишь у некоторых многостадийных реакций уменьшается. Температурная зависимость скорости реакции учитывается в основном константой скорости реакции. Зависимость константы скорости реакции от температуры определяется уравнением Аррениуса.

Так как ни одна реакция не может осуществляться без контакта реагентов, в большинстве случаев скорость химических процессов зависит от скоростей массопереноса, обеспечивающих взаимные контакты реагирующих веществ и отвод продуктов реакции из зоны контакта.

Движение твердых, жидких и газообразных материалов в термотехнологических процессах сульфатсоляных, глетных, вращающихся, руднотермических, шахтных, ретортных и других типах печей имеет самое существенное влияние на скорость и полноту протекания процесса переработки, так как от движения материалов зависит величина активной реакционной поверхности, скорость удаления продуктов реакции, теплообмен, унос пыли и т. п.