ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Параллельные и последовательные реакции из "Введение в теорию и расчеты химических и нефтехимических реакторов" Иначе говоря, скорости параллельных реакций резко разнятся при пониженных температурах. Поэтому типичные параллельные реакции, например хлорирование и окисление углеводородов в жидкой фазе, ведут в таких условиях. Повышение температуры как бы нивелирует реакционные способности реагирующих частиц. [c.24] Пусть теперь 2 2а. Если 2 2 и 2, то при изменении температуры направление реакции может измениться. Примем, например, — 0,001 и Е — Е — Е — 6000 кал-моль . [c.24] Отсюда следует, что первая реакция (с константой скорости при Т = 300° К) имеет преимущественное значение ее скорость в 22 раза больше скорости второй реакции. При Т = 750 °К скорость первой реакции составляет только 5,5% скорости второй реакции, а при дальнейшем повышении температуры она станет исчезающе малой. [c.24] Значение определяется комбинацией выражений (И,16) и (И,18) с уравнением (11,15). [c.25] Следовательно, максимальное значение т , зависит только от отношения констант скоростей реакции, а время его достижения — от отношения и значения к . Как следует из уравнения (11,20), чем больше тем скорее наступает максимум тп, . [c.26] При расчетах реакторов необходимо знать скорость реакции, ее порядок, константу скорости и степень превращения. В основе этих расчетов лежат экспериментальные данные. [c.26] Кинетические уравнения химических реакций позволяют при налотии соответствующих данных о скорости реакции определять мгновенные значения констант скорости к и длительность реакции для достижения заданной степени превращения. [c.26] Рассмотрим некоторые из этих задач. [c.26] Простые реакции могут быть нулевого, первого, второго и высших порядков. [c.26] Реакции первого порядка. В этом случае скорость реакции пропорциональна первой степени концентрации реагирующего вещества. [c.26] Реакции второго порядка. Рассмотрим реакцию А В С О. В этом случае скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Их начальные концентрации могут быть одинаковы или различны. [c.27] В табл. 1 даны различные типы простых реакций, уравнения для скоростей и констант скоростей этих реакций. [c.30] Сложные реакции. Прежде всего рассмотрим обратимые реакции различных порядков. [c.30] Методы определения порядка реакции. Нахождение порядка реакций помогает выяснению их механизмов. Имеется несколько методов определения порядка реакции. [c.32] Интегральный метод. Предполагая тот или иной порядок реакции, выбирают соответствующее кинетическое уравнение, например для первого порядка уравнение — йс/йт = кс. Его интегрирование дает зависимость с = / (т). Подставляя сюда экспериментальные данные о прореагировавших количествах х целевого компонента в соответствующие моменты времени т, определяют графически значение константы скорости реакции к. [c.32] Если для разных значений х получаются более или менее постоянные значения к, то предположенный порядок реакции отвечает действительности. В противном случае операцию повторяют с уравнением для другого порядка. Таким образом, методом последовательного приближения находят соответствующее уравнение и порядок реакции (пример П-2). [c.32] Дифференциальный метод. По этому методу, предложенному Вант-Гоффом, строят кривую с = / (т) зависимости концентрации с от времени, используя экспериментальные данные одного опыта. Угол наклона касательной в различных точках кривой, соответствующих различным моментам времени, определит порядок реакции Этот прием дает временный порядок реакции, так как он получен для различных моментов т. [c.33] При необходимости определения так называемого истинного (концентрационного) порядка реакции на основании эксперимента можно строить только начальные участки кривых с = / (т) при различных значениях начальных концентраций с С1, Са, Сз и т. д.). Касательные к кривым на их начальных ЗП1астках (в самом начале реакции) дадут порядок реакции. [c.33] Другой прием основан на построении графика г = lg с. Для реакции ге-го порядка г = /сс и lg г = lg /с + с. [c.33] Если находить скорость реакции при различных значениях концентраций реагентов, то, строя график зависимости lgr от lg с, ползшим прямую. Ее наклон даст порядок реакции ге = tg а, а отрезок, отсекаемый на оси lg г, будет равен lg к. [c.33] Вернуться к основной статье