Скорость процесса реакции времени

Следовательно, величина tp% для реакции первого порядка не зависит от начальной концентрации исходного вещества и однозначно определяется величиной константы скорости процесса. Так, время, в течение которого исходное вещество израсходуется на 50% (время полупревращения), равно [c.160]

Е — коэффициент ускорения абсорбции, т. е. число, показывающее, во сколько раз количество газа А, абсорбированного в условиях неустановившегося процесса за время (, увеличивается из-за наличия химической реакции в жидкой фазе, или во сколько раз скорость абсорбции перемешиваемой жидкостью увеличивается вследствие протекания реакции, или [c.12]

На первый взгляд, проблема элементарного химического акта в мономолекулярной реакции может показаться более простой, чем в бимолекулярной реакции. В действительности это далеко не так. Трудность проблемы заключается в том, что большинство мономолекулярных реакций являются сложными реакциями, протекающими через ряд параллельных и последовательных стадий. В настоящее время общепринятой схемой описания мономолекулярной реакции является схема, предложенная Линдеманом (1922). Рассмотрим особенности мономолекулярной химической реакции типа Ai -> Аа, протекающей в газовой фазе при постоянном объеме. Не вдаваясь в подробности молекулярного механизма процессов активации, дезактивации и химического акта, выразим скорости отдельных стадий и всего процесса с помощью метода формальной кинетики. Скорость п процесса активации молекул Ai можно выразить как сумму скоростей бимолекулярных реакций [c.588]

Первая реакция самоускоряется окисью азота N0, а вторая — свободным железом. Характерной особенностью положительных автокаталитических процессов является то, что функция = ф (О (где V — скорость процесса, t — время) при некотором значении t достигает максимума (рис. 74). [c.222]

Расчет степени превращения по термодинамическим данным, описанный в разделе VI, позволяет определить максимально возможный выход, не давая, однако, никакой информации о скорости процесса. Такие термодинамические расчеты относятся к условиям равновесия, когда результирующая скорость равна нулю. Теоретически достижение равновесия невозможно в конечное время проведения процесса, и степень превращения всегда несколько ниже, чем при равновесии. Чтобы промышленный процесс был экономичен, время его проведения должно быть ограничено. Чем оно короче, тем большее количество исходных веществ может быть переработано установкой или тем меньшие размеры должно иметь оборудование, предназначенное для получения заданного количества продукта. Из этого следует, что для окончательного выбора химической концепции метода необходимо знать зависимость скорости реакции от параметров проведения процесса, т. е. кинетику процесса. [c.203]

Общее кинетическое уравнение взаимодействия Г—Т для рассматриваемой модели можно получить, определяя среднюю скорость процесса за время, необходимое для продвижения реакции до центра частицы [c.174]

Показать, что эта реакция первого порядка, и рассчитать константу скорости процесса и время полупревращения глюкозы в условиях опыта. [c.24]

С увеличением мольного соотношения компонентов, при 40 °С не только повышается скорость процесса и увеличивается выход дифенилолпропана, но и значительно улучшается качество продукта. Так, если при мольном соотношении фенол ацетон кислота = 2 1 6 (температура 40°С, время реакции [c.110]

Катализаторы — это веш ества, способные изменять скорость химических реакций. Явление изменения скорости реакции с помощью катализатора называют катализом, а саму реакцию — каталитической. Изменение скорости реакции ири каталитическом воздействии обусловлено промежуточным химическим взаимодействием реагирующих веществ с катализатором. Молекулы веществ, активируясь на поверхности катализатора (в порах), легче реагируют друг с другом, и скорость реакции повышается во много раз. После участия в реакциях химический состав и масса катализаторов остаются неизменными. В процессах каталитического крекинга доминирующее положение в настоящее время занимают нока алюмосиликатные катализаторы, главным образом синтетические. [c.10]

Здесь 0 — количество газа, которое абсорбировалось бы за время t, если бы практически не наблюдалось исчезновения (обеднения) реагента В вблизи поверхности жидкости. При выполнении условия (П1,33) реагент В полностью исчезает из зоны, прилегающей к поверхности, и скорость процесса лимитируется исключительно диффузией. Соответствующие условия для реакции второго порядка между А и В и т, п-го порядка между ними обсуждаются в разделах 111-3-3 и П1-Зт5. [c.50]

Следуя аргументации, изложенной в разделе 1П-3-3, можно было бы ожидать, что при малом времени экспозиции жидкости газу концентрация свободного амина в растворе не должна существенно изменяться в ходе абсорбционного процесса и порядок реакции будет псевдопервым. При более же продолжительном времени контакта жидкости с газом наблюдалось бы истощение свободного амина у поверхности, и по прошествии достаточно длительного времени экспозиции скорость абсорбции полностью определялась бы диффузией СОа и амина к реакционной зоне, что соответствует режиму мгновенной реакции . Соображения, изложенные в разделе И1-3-3, позволяют предсказать поведение системы по прошествии различных промежутков времени. Однако в действительности, как было установлено Брианом и др. , скорость абсорбции продолжает соответствовать режиму реакции псевдопервого порядка даже через столь длительное время, когда должно быть существенное обеднение амином у поверхности и расчет скорости абсорбции следует проводить при предположении о мгновенности реакции. Причина этого, вероятно, состоит в том, что изменения поверхностного натяжения в процессе реакции приводят к нестабильности поверхности жидкости, порождающей конвекционные токи последние доставляют свежий раствор амина из основной массы к поверхности, предотвращая его истощение там. [c.249]

Ситуация, однако, зависит от условий процесса. С ростом давления величина ii n очень быстро растет, поскольку рост скорости тримолекулярной реакции 11 пропорционален N (N — число частиц), в то время как, нанример, рост скорости бимолекулярной реакции 5+ пропорционален N . С увеличением температуры начинают также включаться конкурирующие по продолжению реакции I6, П, 25. Фактически конкуренция разветвление — обрыв имеет место не между реакциями 3 и 11, а между реакцией 3, с одной стороны, и продолжениями И 15, И -> 16, И 17, И 18, И 19, И 25 — с другой. При этом если маршруты И 16, И 17, И 19 преобладают, то реакция 11 должна квалифицироваться как реакция продолжения через малоактивный радикал НО2, а если преобладают маршруты И -> 15, И -> 18, И->25, то это — реакция безусловного обрыва, так как эти маршруты приводят к устойчивым конечным продуктам. [c.275]

Обозначим через а величину параметра, определяющего состояние катализатора. В процессе реакции, осуществляемой в нестационарных условиях, величина а будет меняться. Пусть при стационарном лроцессе со значениями параметров газовой фазы, соответствующих средним за время Мг, прй нестационарном процессе величина а == а - Во многих случаях нестационарные состояния катализатора в определенном интервале параметра а могут превосходить стационарное состояние по активности и (или) селективности. Тогда при неизменном состоянии газовой фазы в течение всего интервала работы катализатора в режиме катализа относительный выигрыш в скорости химического превращения для простой реакции имеет вид [c.29]

В то же время, если скорость процесса в целом лимитируется химической реакцией, то представляется возможным рассматривать систему как реактор непрерывного действия с перемешивающим устройством. В промежуточном случае для расчета скорости протекания химических реакций требуется знание механизма контакта между газом и твердыми частицами. Необходимо располагать точной информацией о режиме газового потока через непрерывную фазу (т. е. идеальное вытеснение или полное перемешивание степень продольного перемешивания), скорости межфазного обмена газом, распределении пузырей по размерам, а также о соотношении диаметров облака циркуляции и пузыря. [c.336]

Однако, как было показано выше (а это было известно не только во времена написания монографии [30], но намного раньше [33, 34]), прп стационарном протекании процесса скорость массопередачи практически равна скорости химической реакции. Поэтому скорость суммарного процесса всегда в равной мере определяется скоростью массопередачи и скоростью химического взаимодействия. [c.15]

СОМ будет ионизация адсорбированного водорода с переходом его в раствор. Таким образом, эта область потенциалов отвечает только стадии разряда (при катодном толчке) и ионизации (при анодном толчке), что позволяет исследовать кинетику одной этой стадии без наложения осложняющих эффектов, связанных с процессами рекомбинации или диссоциации молекул водорода. Изучение зависимости емкости двойного слоя и омического сопротивления (эквивалентного торможению па стадии разряда) от частоты наложенного тока в этой области потенциалов позволило Долину, Эрш-леру и Фрумкину впервые непосредственно измерить скорость акта разряда. Параллельные поляризационные измерения при небольщих отклонениях от равновесного потенциала, где неренапряжение еще линейно зависит от плотности тока, дали возможность найти скорость суммарного процесса и сопоставить ее со скоростью стадии разряда. Было установлено, что акт разряда протекает с конечной скоростью, причем ее изменение с составом происходит параллельно изменению скорости суммарной реакции. В то же время скорость стадии разряда всегда больше, чем скорость суммарной реакции (в 27 раз в растворах соляной кислоты и в И раз в растворах гидроксида натрия). Таким образом, акт разряда хотя и протекает с конечной скоростью, но не определяет скорости всего процесса выделения водорода на гладкой платине и не является здесь лимитирующей или замедленной стадией. [c.416]

Если характерное время изменения свойств катализатора имеет тот же порядок величины, что и время основной реакции, и процесс проводится в нестационарном режиме, то приходится совместно решать дифференциальные уравнения, описывающие изменение со временем концентраций реагентов и доли активной модификации катализатора (или доли незаблокированной поверхности в предыдущем примере). В этом случае скорость процесса в каждый момент времени будет зависеть от его предыдущей истории и, в частности, от исходного состава реагирующей смеси. [c.96]

Катализатор не влияет на истинное равновесие, т. е. че меняет константу равновесия и равновесные концентра-дии. Он в равной степени ускоряет и прямую, и обратную реакции. Если повышение температуры не только убыстряет процесс, но и смещает равновесие, то катализатор лишь изменяет время его достижения оно тем меньше, чем активнее катализатор. Вводя катализатор в реакционную зону экзотермических процессов, можно осуществить снижение температуры, не проигрывая в скорости процесса — обстоятельство, имеющее первостепенное значение, так как многие промышленно важные реакции протекают с выделением тепла. [c.119]

Не легко проводить, биохимические реакции — такие, которые были недавно разработаны с парафиновыми фракциями нефти. Уголь фактически построен из очень стойких ароматических структур именно этим в значительной степени объясняется то, что он не подвергся биологическому разложению во время углефикации. Попытки селективного обессеривания угля с помощью специализированных микроорганизмов натолкнулись на препятствие, связанное с очень малой скоростью процесса. [c.40]

НОГО сырья, в частности метана. Сущность процесса окислительного пиролиза заключается в следующем. Подогретый метан и кислород подаются через горелку специальной конструкции в зону пиролиза реактора, где за счет сгорания части метана температура поднимается до 1400—1500° С. Благодаря большой объемной скорости газовой смеси (время пребывания газа в зоне реакции составляет 0,005 сек) при разложении метана образуются ацетилен, окись углерода и водород. Непосредственно после зоны пиролиза в реакторе расположена зона закалки, в которой реакционные газы резко охлаждаются внрыскиважием воды из форсунок. Быстрое охлаждение предотвращает разложение нестойкого при высоких температурах ацетилена. [c.15]

Для ЭВМ первого и второго поколений распространенным режимом эксплуатации является непосредственный доступ, который заключался в том, что программист монополизирует вычислительные возможности и использует их со скоростью собственной реакции на процесс решения. Он сам за пультом управления ЭВМ вводил и запускал программу, проверял правильность ее выполнения и вносил необходимые изменения. Вычислительные возможности ЭВМ в этом случае находились в полном распоряжении программиста и использовались далеко не эффективно, поскольку время реакции его намного больше времени реакции устройств машины, особенно ее дорогостоящих устройств (например, процессора). [c.191]

Процессы полимераналогичных превращений сополимеров представляют совокупность явлений различной физической природы, различным образом локализованных в пространстве. В настоящее время не удается четко отделить одну стадию брутто-процесса от других стадий его протекания. В соответствии с этим изменение наблюдаемой скорости процессов сульфирования и фосфорилирования определяется не только процессами образования ядер твердого продукта, изменением величины поверхности границы раздела твердых фаз, но и влиянием диффузионного торможения, изменением концентрации реагентов в зоне реакции. [c.334]

Типичный график изменения скорости автокаталитической реакции показан на рис. У1-17. Если нужно осуществить реакцию в периодически действующем реакторе или в аппарате идеального вытеснения, переведя процесс из состояния 1 в состояние 3, то состав реакционной массы будет постепенно меняться от точки 1 через точку 2 к точке 3 с различными скоростями малой в начале процесса, большой Б середине и снова малой в конце. Поэтому для уменьшения размера реактора необходимо проводить процесс так, чтобы скорость его была все время максимальной, т. е. по возможности поддерживать условия, соответствующие состоянию 2. [c.152]

Повышение концентрации примесей Спр всегда снижает скорость реакции. Однако градиент снижения скорости процесса в присутствии инертных по отношению к катализатору примесей невелик, в то время как незначительное содержание контактных ядов приводит к падению активности катализатора в несколько раз. [c.86]

Несомненный интерес представляет цикл работ Со-морджая и сотр. [174—177] по исследованию кинетики различных реакций (в том числе дегидроциклизации) на монокристаллах металлов (Р1, 1г, N1, Ag) с одновременным определением структуры и состава поверхности методом дифракции медленных электронов и Оже-спект-роскопии. Показано, что атомные ступеньки на поверхности монокристалла Р1 являются активными центрами процессов разрыва связей С—Н и Н—Н. Зависимость скоростей реакций дегидрирования и гидрогенолиза циклогексана и циклогексена от структуры поверхности Р1 свидетельствует о существовании изломов и выступов на атомных ступеньках. Такие дефекты структуры являются особенно активными центрами процесса расщепления С—С-связей. Установлено, что активная поверхность Р1 в процессе реакции покрывается слоем углеродистых отложений свойства этого слоя существенно влияют на скорость и распределение продуктов каталитических реакций. Показано, что дегидрирование циклогексана до циклогексена не зависит от структуры поверхности (структурно-нечувствительная реакция). В то же время дегидрирование циклогексена и гидрогенолиз циклогексана являются структурно-чувствительными реакциями. Полученные результаты позволили расширить классификацию реакций, зависящих от первичной структуры поверхности катализатора и от вторичных изменений поверхности, возникающих в процессе реакции. При проведении реакций на монокристаллах 1г показано, что ступенчатая поверхность 1г в 3—5 раз более активна в [c.252]

Азотная кислота получается преимущественно окислением аммиака в присутствии катализатора из сплава 90% платины и 10% родия в виде 20 слоев сеток (с размером отверстий 0,175 мм), изготовленных из проволоки толщиной 0,076 мм. Эта сетка имеет металлическую поверхность 1,5 м /м . В качестве катализатора используют также гранулированную смесь окиси железа и окиси висмута. В платиновый конвертор, работающий при давлении 7 кгс/см , при суточной производительности 55 т 100%-ной HNOз загружают 2977 г сплава. После зажигания реакция протекает автотермично путем соответствующего предварительного подогрева газовой смеси поддерживается температура 882—910 °С. При этих условиях время реакции составляет примерно 0,0001 сек, тогда как при атмосферном давлении требуется от 0,01 до 0,02 сек. Кислород адсорбируется на поверхности катализатора и реагирует с аммиаком, который диффундирует к поверхности. Скоростью диффузии аммиака определяется общая скорость процесса . [c.326]

Если определяющими процесс условиями являются теплопередача или диффузионный массообмен, требуется рассмотрение динамического подобия, так как коэ( )фициенты обоих процессов зависят от числа Рейнольдса. Изучение одного только химического подобия будет достаточным, если скорость процесса определяется скоростью химической реакции. В таком случае достаточно равенство критерия Дамкелера гЫСи. В этом комплексе выражение Ыи—время пребывания смеси в зоне реакции. Таким образом, химическое подобие достигается при условии, что скорость реакции, время пребывания и начальные концентрации одинаковы в модели и в прототипе. Используя закон действия масс для реакции л-го порядка [c.347]

По мере протекания реакции выделяющаяся вода разбавляет серную кислоту, что отрицательно сказывается на скорости процесса. Поэтому предложено во время реакции добавлять 94%-ную Н2504 в таком количестве, чтобы поддерживать постоянную концентрацию кислоты 73—74%. [c.109]

Один ИЗ способов уменьшить затраты на химическое производство - проводить реакцию как непрерывный процесс. Так же как притоки впадают в реку и текут в океан, реагенты постоянно втекают в реактор, а продукты вытекают из него На рис. VIII.4 показана схема непрерывного процесса. Скорость процесса, время, температура и состав катализатора при этом должны внимательно контролироваться. [c.509]

В случае ингибиторов III группы удобнее сравнивать скорость окисления развившегося процесса, когда концентрация гидроперокеида близка к квазиравновесной последняя устанавливается за время 1/ м[1пН], где /гм — константа скорости бимолекулярной реакции InH с ROOH. В условиях квазиравновесия [c.136]

Нестационарные концентрации промежуточных образоЕвний каталитического цикла. При гетерогенном катализе на твердых катализаторах — это поверхностные концентрации реактантов и продуктов их превращений, участвующих в цикле элементарных этапов каталитической реакции. Концентрации поверхностных веществ изменяются в результате осуществления стадий каталитического процесса со скоростью, близкой по порядку к скорости химического превращения. Для достаточно быстрых реакций время релаксации поверхностных концентраций составляет 1 — 100 с. [c.287]

Из уравнения (ХХУ.20) видно прогрессивное нарастание концентрации свободных радикалов, а следовательно, и скорости цепной реакции. Через каждые 1/ф с концентрация свободных радикалов, а следовательно, ь скорость цепной реакции возрастает в е раз и за время нескольких интервалов 1/ф практически полное отсутствие реакции сменяется взрывным протеканием процессов. Для разветвленных цепных реакций характерно наличие двух резко различающихся режимов протекания процесса. Если скорость обрыва больше скорости разветвления цепей, то обеспечивается стационарный режим процесса, причем скорость процесса неизмеримо мала. Если скорость обрыва меньше скорости разветвления, то развивается нестационарный автоускоряющий-ся процесс, заканчивающийся цепным воспламенением смеси. Переход от условия / к условию / > <7 может произойти при незначительном изменении одно] о из параметров, определяющих скорости обрыва или разветвления цепей давления, температуры, состава смеси, размера реакционного сосуда, состояния стенок сосуда. Таким образом, незначительное изменение одного из параметров может вызвать переход эт неизмеримо медленной стационарной реакции к быстрому взрывному процессу или наоборот. Такие явления в химической кинетике назьЕваются предельными или критическими явлениями. Значение парг1метра, при котором происходит переход от одного режима к другому, называется пределом воспламенения. [c.390]

Опыт исследовательских работ последних лет показывает, что, несмотря на упомянутые многочисленные затруднения, при дифференцированном подходе к отдельным стадиям синтеза присадок можно создать узлы непрерывного действия. Непрерывное ведение процесса особенно рационально в тех случаях, когда реакции протекают с большой скоростью. В настоящее время в опытном и опытно-промышленном масштабах уже созданы реакторы, обеспечивающие непрерывное ведение некоторых стадий синтеза присадок алкилирования фенола олефинами на твердых катализаторах, сульфирования ароматических углеводородов, конденсации алкилфенола с формальдегидом, нейтрализации и сушки промежуточных продуктов синтеза, фосфоросернения и др. [c.222]

ХМ-5. Твердые частицы размером 6,35 мм, взаимодействуя с окружающим их газом постоянного состава, за 300 сск превращаются в целевой продукт на 87,5%. В течение реакции размер частиц остается неизменным. Фактором, определяющим скорость процесса, является скорость химической реакции. Каково должно быть время пребьшания твердого вещества в реакторе с псевдоожиженным слоем, чтобы при том же режиме достигалась аналогичная степень превращения смеси, состоящей на 50% из частпц размером 3,175 мм и на 50% из частиц размером 1,588 лл [c.366]

Смещение равновесия под влиянием изменения давления определяется изменением объема, которое происходит в процессе реакции. Для газовых реакций изменение объема можно определить, принимая во внимание, что молярные объемы различных газов при одинаковых условиях также одинаковы. Таким образом, если реакция идет с уменьшением числа молей (реакция соединения), то ее течение сопровождается уменьшением объема. В тоже время повышение давления при постоянной температуре и постоянных количествах реагирующих веществ осуществляется посредством сжатия системы, т. е. уменьшения ее объема. При этом, очевидно, увеличиваются концентрации всех составляющих систему веществ. Изменение концентрации веществ сильнее сказывается на скорости той из обратимых реакций, когорая идег с уменьшением числа молей. Следовательно, при увеличении давления равновесие сментается в направлении реакции, идущей с уменьшением числа молекул, и, наоборот, понижение давления вызывает смешение равновесия в сторону реакции с увеличением числа молекул. Значительные изменения объема могут происходить только в реакциях, в которых участвуют газы, т. е. когда хотя бы одно нз [c.103]

В работе [1] изучалось влияние вынужденных колебаний концентраций на входе в реактор, где протекал процесс окисления диоксида серы на ванадиевом катализаторе. В процессе опытов циклически изменяли соотношение реагентов ЗОг/Ог вокруг средней величины, равной 0,6. Минимальное отношение концентраций ЗОгЛЗг равнялось 0,2, а максимальное — 1. Была получена экстремальная зависимость средней за период с скорости реакции от величины периода, причем максимум приходился на = 4—5 ч и величину отношения ЗОг/Ог = 0,3—0,4. Температура смеси на входе в реактор составляла 405°С. Опыты проводились при малых степенях превращения и вдали от равновесных режимов. Оценки скорости процессов, протекающих в этой системе, показали, что характерные времена протекания переходных режимов в каталитическом цикле значительно меньше длительности периодов, при которых наблюдалось заметное увеличение скорости химического превращения. Объяснение этого факта, по-видимому, надо искать в том, что, как уже обсуждалось в гл. 1, в области низких температур значительная часть ванадия находится в неактивной четырехвалентной форме, Характерные времена переходных режимов изменения концентрации связанные с кристаллизацией и ра- [c.31]

Если и = onst и I7 = onst, то, как показано в [17], в скользящем режиме распределение тепла в слое зависит только от интегральных характеристик процесса интегральной скорости, интегральной положительной скорости, интегральной отрицательной скорости, среднего значения коэффициента теплопроводности Я, и среднего значения скорости химической реакции. Для случая, когда времена подачи газовой смеси в положительном и отрицательном направлениях одинаковы, удалось детально проанализировать стационарную задачу при протекании одной реакции. В дальнейшем удобно будет вести рассуждения в терминах степени превращения [c.110]

Основные результаты расчета при различных технологических параметрах представлены в табл. 10.1. В расчетах варьировались теплопроводность зерна катализатора, линейные размеры гранул катализатора, состав смеси на входе в аппарат, скорость фильтрации и время контакта. В таблице представлены средние за цикл концентрации аммиака на выходе из слоя и максимальная температура катализатора. Из данных, приведенных в таблице, можно сделать вывод о влиянии размеров зерна катализатора на технологические характеристики нестационарных режимов. С ростом размеров зерна катализатора уменьшается максимальная температура, что вызвано снижением коэффициента межфазного теплообмена и ростом характерного времени теплопереноса в пористом зерне. Сов-иместное действие этих двух факторов увеличивает ширину зоны реакции, и, как следствие, максимальная температура понижается. Выход аммиака увеличивается. Это еще раз подтверждает уже обсуждавшийся ранее вывод о том, что при осуществлении процесса в нестационарном режиме часто при увеличении размера зерна внутренний массоперенос оказывает меньшее влияние на выход продукта, чем межфазный теплообмен и теплоперенос внутри зерна катализатора. Например, по данным расчетов при увеличении диаметра зерен катализатора с 5 до 14 мм максимальная температура в слое уменьшается с 587 до 552°С. При этом средняй- за цикл выход аммиака увеличивается с 15,5 до 17,2%. Дальнейшего снижения максимальной температуры можно добиться за еявт использо- [c.213]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология