ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Скорость превращения веществ, скорость реакций и кинетические уравнения из "Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза Издание 2" Химическая термодинамика дает информацию о состоянии си-, стемы только в условиях равновесия. Между тем для решения многих задач химической науки и технологии необходимо знать закономерности, определяющие протекание процесса в пространстве и времени. Они выявляются при его экспериментальном исследовании, которому всегда предшествует обобщение литературных данных о получении данного продукта или о подлежащем изучению процессе. При технологической направленности исследования на основании этого выбирают метод синтеза, основанный на сопоставлении себестоимости и доступности сырья, выхода и селективности по целевому продукту и т. д. [c.46] Далее обычно следует этап исследования, состоящий в поиске одного или нескольких вариантов проведения процесса наиболее благоприятных для его интенсивности и селективности. На этом этапе выбирают способ проведения реакции (в газовой или жидкой фазе), растворители или разбавители, вторые реагенты (если возможно их варьирование), инициаторы, гомогенные или гетерогенные катализаторы и т. д. Этому способствуют как литературные данные, так и теоретические представления, приведенные в последующем изложении. Обычно на этом же этапе приближенно оценивают область изменения параметров (концентрация, давление, температура), при которой получаются удовлетворительные результаты процесса, идентифицируют все образующиеся продукты (в том числе микропримеси), а также ставят балансовые опыты, задачей которых является подведение материального баланса реакции, что оформляется в виде таблиц, рассмотренных во Введении. [c.46] Этот метод имеет определенную ценность, особенно для описания зависимостей типа состав — свойство, но менее пригоден для выявления пространственно-временных закономерностей. Его недостатки состоят в отсутствии физического смысла как у самого уравнения, так и у его коэффициентов (Ог) и опасности экстраполирования уравнения за пределы варьирования параметров. Кроме того, полученное описание процесса фактически применимо только для той установки, в которой проводился эксперимент, или для ее достаточно точной модели. [c.47] Другой, кинетический метод исследования лишен отмеченных недостатков, имеет строгое научное обоснование и является универсальным для количественного изучения разнообразных процессов, особенно химических реакций. Он имеет важное значение в двух аспектах теоретическом (для обоснования механизмов реакций и решения ряда вопросов реакционной способности) и практическом (для расчета химических реакторов, для моделирования и оптимизации протекающих в них процессов). [c.47] Поскольку Fi измеряют в моль (или кмоль) в единицу времени,, то размерность этих скоростей совпадает с размерностями предыдущих. [c.48] Для описания дифференциального баланса системы достаточно иметь такие уравнения только для ключевых веществ,, однако в правой части уравнений нужно учитывать все простые реакции, а не только независимые, как это было при расчете баланса сложных реакций. [c.49] Известно далее, что скорость каждой простой реакции есть функция концентраций (парциальных давлений) и некоторых постоянных, к которым относятся константы скорости константы равновесия К], адсорбционные коэффициенты 6,- и др. [c.49] Концентрационный вид этого уравнения может быть очень разнообразным, являясь следствием механизма реакций, материального баланса веществ и т. д. В расшифрованном виде его называют кинетическим уравнением простой реакции. [c.50] В дифференциальной форме оно описывает изменение количества вещества в зависимости от параметров реакции и условий процесса. [c.50] Вернуться к основной статье