ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет скорости реакции и степени превращения из "Кинетика топохимических реакций" Для приготовления исходных образцов железа использовался стандартный метод приготовления плавленых железных катализаторов, описанный в главе 6. [c.135] Основными стадиями приготовления образцов по этому методу являются сжигание железа в окислительном пламени кислородной горелки, переплавка в электрической печи сопротивления, дробление и отбор фракций зерен желаемого размера, наконец, восстановление водородом при температуре 450 °С, избыточном давлении водорода 5-10 Л а (50 кгс/см = 50 ат) и скорости циркуляции 30 000 ч в течение 12 ч при поглощении выделяющейся воды. [c.135] Полученные таким образом образцы восстановленного железа (обладающие пирофорностью) переносили в атмосфере углекислого или инертного газа в установку для изучения кинетики карбидирования, в которой их подвергали дополнительному восстановлению водородом, очищенным от кислорода и паров воды, при температуре 450°С, избыточном давлении водорода ЫО Па (10 кгс/см2) и объемной скорости 2000 ч в течение 6 ч. [c.135] Водород очищается от кислорода в колонке 2 из нержавеющей стали с гранулированной медью (300—350 °С). Образующаяся при этом вода отделяется в приемнике, а оставшиеся пары воды поглощаются в адсорбере 3 ангидроном. Система очистки включает также концентрированную серную кислоту, активированный уголь и аскарит. Те же элементы применяют для очистки окиси углерода и азота. Кроме того, использовали форконтакт (пирофорный образец железа). [c.135] Перед началом карбидирования через охлажденный до комнатной температуры реактор с образцом пропускали 3 л очищенного азота и затем в атмосфере азота нагревали реактор до температуры опыта в течение 60 мин. Одновременно все коммуникации, включая рабочую камеру интерферометра, продували окисью углерода через обводную линию. При этом определяли показание интерферометра для исходного газа (нулевое показание). Затем поток окиси углерода переключали на реактор. Газ, выходящий из реактора, непрерывно анализировали при помощи интерферометра. [c.136] За начало опыта принимали момент подачи окиси углерода в реактор с поправкой на время протока газовой смеси от реактора до рабочей камеры интерферометра. [c.136] Чтобы учесть вытеснение азота из реактора, происходящее в начале опыта, наряду с реакцией проводили специальные опыты с поглощением образующейся двуокиси углерода аскаритом. Для получения кинетической кривой из показаний интерферометра, полученных в рабочем опыте, вычитали показания прибора для соответствующего холостого опыта. После окончания карбидирования поток реакционных газов переключали с реактора на обводную линию, при этом проводили контрольное определение показаний интерферометра для исходной смеси. [c.136] Выразим скорость реакции через объем двуокиси углерода, образующейся в единицу времени В соответствии со стехио-метрическим уравнением реакции на образование этого объема в единицу времени будет расходоваться объем окиси углерода, равный 2Ш. [c.137] Калибровочный коэффициент k определяют при измерении показаний прибора для известной смеси газов (смеси с известным показателем преломления). Для использованного прибора значение этого коэффициента составляло 3-10 . Этому значению соответствует чувствительность прибора (и допускаемая погрешность), примерно равная единиц показателя преломления. [c.138] Значения показателей преломления окиси и двуокиси углерода составляют Рсо = 1,0()0334 Рсо г = 1,000450 [24]. Следовательно, содержание двуокиси углерода в окиси углерода может быть определено с точностью до 0,02%. [c.138] Теперь можно найти оптимальное изменение концентрации двуокиси углерода в газовой смеси, выходящей из реактора (зависящее от скорости потока газа). Его верхний предел обусловлен требованием дифференциальности реактора или его безградиентности (см. гл. 1) и составляет примерно 3%. Нижний предел зависит от точности аналитического метода, применяемого для определения скорости реакции, и в данном случае составляет 1- 3% двуокиси углерода в отходящем газе. Это обеспечивает измерение скорости реакции с точностью до 2% (относительных). [c.138] В соответствии с изложенным условия опытов подбирали так, чтобы содержание двуокиси углерода в газовой смеси после реакции изменялось на 1- 3%. [c.138] Вернуться к основной статье