Термотехнологические процессы 9

Теплота изохорного и изобарного процессов не зависит от пути процесса, а зависит только от начального и конечного состояния системы.

Если теплоемкость продуктов реакции исходных веществ во время процесса не изменяется, то тепловой эффект не зависит от температуры.

Определение количества теплоты, выделяемой или поглощаемой при химических реакциях, является важным вопросом при составлении теплового баланса процесса.

Термодинамическое изучение реакций, протекающих, например, в каолинах в производстве фарфора, показало наличие при нагреве до 1000 ˚С двух тепловых эффектов: при 550 - 800 ˚С - эндотермического и при 980 ˚С - экзотермического, что важно знать для правильного расположения теплогенераторов и теплоотводящих устройств в печи.

Скорость химических термотехнологических процессов является важнейшей количественной характеристикой функционирования печной системы, выбранного типа печи и ее конструктивного совершенства, подготовленности исходных материалов к химическим взаимодействиям, оптимальности тепловых, температурных и гидродинамических режимов, состава печных сред, подавления сопутствующих процессов и т. д. При принятии ряда допущений, дополнительных краевых условий и т. д. представляется возможной оценка приближенной скорости осуществления процесса, на основании которой прогнозируется работа опытной печи с последующим уточнением скорости по экспериментальным данным.

Скорость химической реакции в печах определяется количеством полученного целевого продукта или количеством прореагировавших исходных материалов в единицу времени в единице объема рабочей камеры печи; например, скорость реакции А R выражается уравнениями:

Здесь rA, rR - скорости реакции по отношению к исходному реагенту A и по отношению к целевому продукту R; Vk - объем рабочей камеры печи; τ - время; NA, NR - количества исходного реагента A и целевого продукта R.