ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Некоторые вопросы макрокинетики реакции окисления циклогексана из "Производство циклогексанона и адипиновой кислоты окислением циклогексана" Окисление укидких углеводородов молекулярным кислородом представляет собой реакцию в гетерогенной системе газ — жидкость. Такие реакции могут протекать гомогенно (в газовой или жидкой фазе) или гетерогенно — па поверхности раздела фаз. [c.30] Следовательно, скорость гетерогенного процесса может быть соизмерима со скоростью гомогенного лишь при 5 = 10 см /см . Для окисления циклогексана S = 10 см /см , т. е. на 10 порядков ниже Следовательно, этот процесс протекает гомогенно в жидкой фазе двухфазной системы. От реакций, протекающих в однофазных системах, рассматриваемый процесс отличается тем, что он осложнен явлениями массопередачи. [c.31] В этом случае скорость реакции не зависит от концентрации кислорода. [c.32] Все приведенные рассуждения, как указывалось выше, основаны на допущении, что скорость реакции намного меньше скорости подвода газа-носителя, т. е. что значительная часть вводимого в реакционный аппарат кислорода не вступает в реакцию, а выводится с отходящими газами. Это условие, легко выполнимое при проведении процесса в лаборатории, совершенно неприемлемо для промышленного его осуществления как по экономическим соображениям (увеличение количества подаваемого воздуха по сравнению с необходимым для реакции привело бы к росту затрат на комприми-рование), так и по соображениям техники безопасности — при высокой концентрации кислорода газовая смесь циклогексан — кислород становится взрывоопасной. Поэтому в промышленных условиях скорость поглощения кислорода близка к скорости его подачи. Для таких условий положение о равенстве скорости диффузии через жидкостную пленку и скорости реакции оказывается неприемлемым, так как реакция может протекать уже в жидкостной пленке. Понятия зоны реакции и толщины диффузионной пленки, а также характер изменения концентрации растворяемого газа по толщине пленки для такого процесса весьма неопределенны. [c.33] Теория цепных реакций с вырожденным разветвлением оказалась очень плодотворной при создании процессов окисления углеводородов молекулярным кислородом. Она позволила научно обосновать возможность таких процессов и сформулировать основные закономерности их протекания. Изучение кинетики и механизма окисления циклогексана позволило научно обоснованно выбрать температурный интервал процесса, объяснить роль катализатора в окислении и определить оптимальную концентрацию катализатора. [c.34] В настоящее время механизм образования основных продуктов окисления циклогексана — гидроперекиси циклогексила, циклогексанона, циклогексанола, адипиновой кислоты можно считать выясненным. Важной задачей теоретических исследований в этой области представляется изучение путей образования побочных продуктов окисления, влияния различных параметров на их состав. Выяснение механизма побочно протекающих реакций может открыть новые возможности регулирования процесса, повышения его селективности. Параллельно должны изучаться пути выделения и использования побочно образующихся продуктов. [c.34] Весьма перспективным представляется дальнейшее изучение механизма воздействия катализаторов на процесс окисления, поиски новых селективных катализаторов. [c.34] Очень важной и практически нетронутой областью исследования представляется исследование макрокинетики окисления молекулярным кислородом, изучение кинетических характеристик процесса, осложненного диффузией, при параметрах, близких к промышленным, изучение влияния условий массообмена как на суммарную скорость окисления, так и на скорость отдельных элементарных стадий. Только на основе таких исследований возможно решение задачи оптимизации процесса. [c.34] Вернуться к основной статье