ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Закономерности химических превращений из "Методы оптимизации химических реакторов" Существенной частью математического описания реактора являются закономерности химических превращений. [c.32] Скоростью химической реакции называется количество вещества, которое реагирует или образуется в единицу времени в единице объема для гомогенных реакций и на единице внутренней поверхности катализатора для контактных реакций. Скорость реакции зависит от состава, температуры и давления реагирующей смеси, а для каталитических реакций — также от применяемого катализатора. Примем, что функциональные зависимости скорости от указанных переменных или кинетические уравнения известны. [c.32] Состав смеси может характеризоваться массовыми концентрациями (кмоль/кг), объемными концентрациями кмоль м ), мольными долями (которые для идеального газа совпадают с объемными долями) и парциальными давлениями р , где г — номер компонента. [c.32] Я — универсальная газовая постоянная (если давление измеряется в барах, то Л = 0,0831 м - бар - кмолъ град )-, р — плотность смеси п — число компонентов. [c.32] Формулы (II,1в) и (II,1г) справедливы, если реакционную смесь можно считать идеальным газом. Там, где конкретный выбор переменной, выражающей состав, несущественен, назовем ее концентрацией и обозначим через х. [c.32] Рассмотрим некоторые соотношения, связанные со стехиометрией химических реакций. Пусть в системе, состоящей из п компонентов. [c.32] Количества веществ, участвующих в реакции, относятся между собой как их стехиометрические коэффициенты, т. е. [c.33] Оощее значение этих отношений N называют степенью завершенности /-ой реакции. [c.33] Последнее равенство выводится из уравнения (11,5). [c.34] Уравнения (11,9) позволяют выразить концентрации последних п — тп) компонентов через концентрации первых т ключевых компонентов (а также начальные концентрации всех компонентов). [c.34] При протекании только одной реакции в качестве переменной, характеризующей состав, удобно использовать степень превращения какого-либо реагента х (отношение количества реагента, вступившего в реакцию, к начальному количеству этого реагента). Мы не приводим уравнений, выражающих концентрации компонентов, через степень превращения — они легко выводятся. Если протекают две параллельные реакции — основная и побочная, то вводят две переменные общую степень превращения реагента х и избирательность (селективность) z, т. е. ту часть прореагировавшего вещества, которая вступает в основную реакцию. Концентрации всех компонентов можно выразить через х и г на этом мы также не будем останавливаться. [c.35] Вернуться к основной статье