 |
Wiele procesów chemicznych to procesy egzotermiczne, co oznacza, że w czasie ich przebiegu wydziela się określona ilość energii. Jeżeli nie można natychmiast odebrać tej energii, dochodzi do wzrostu temperatury. Nawet procesy, które w założeniu mają być izotermiczne, wykazują niewielkie odchylenie od temperatury docelowej. Takie odchylenia mogą mieć z kolei istotne skutki dla kinetyki reakcji i bezpieczeństwa całego procesu. Chwilowe zmiany temperatury wynikają z efektów fizycznych, a ich wielkość może zależeć od tempa dawkowania reaktantu, intensywności wydzielania ciepła, dynamiki procesu oraz zbiornika, w którym prowadzona jest reakcja. Przyczyną tego zjawiska bywają także ograniczenia mechanizmów kontroli temperatury oraz wydajność urządzeń grzewczych i chłodzących. Występuje ono wtedy, gdy reakcja ma intensywny i gwałtowny przebieg, a energia cieplna jest uwalniana zbyt szybko, by dało się ją usunąć. W takich przypadkach następuje chwilowa akumulacja określonej ilości ciepła, które następnie jest stopniowo uwalniane. W efekcie temperatura początkowo się zmienia, ale pod koniec reakcji powraca do zadanej wartości docelowej.
Zrozumienie zmian temperatury zachodzących w czasie reakcji oraz związanej z tym akumulacji ciepła ma decydujące znaczenie dla bezpieczeństwa procesów wdrażanych na skalę przemysłową. W tym opracowaniu technicznym omówiono sposoby oceny wpływu zmian reżimów temperaturowych w reakcjach chemicznych. Wykorzystano przykłady z praktyki laboratoryjnej oraz instalacji doświadczalnych, aby odpowiedzieć na następujące pytania:
1. Kiedy i dlaczego występuje akumulacja energii cieplnej?
2. Jak duża jest akumulacja energii i czy musi być brana pod uwagę?
3. Jakie są skutki niepoprawnego obliczenia akumulacji energii?
