Скорость процесса реакции давления

Перейдем к рассмотрению вопроса о зависимости скорости сложных реакций от давления. В реакциях между газами при не очень высоких давлениях изменение скорости процесса с давлением определяется, в первую очередь, порядком реакции. Если сложный процесс в газовой фазе происходит по радикальному или радикально-цепному механизму, включающему ряд [c.178]

Ускоряющее действие катализаторов специфично и. принципиально отличается от действия других параметров, влияющих на скорость процессов — температуры, давления, исходной концентрации реагентов, степени перемешивания и др. Повышение температуры, например, это универсальное средство интенсификации, увеличивающее как константу скорости химической реакции, так и коэффициент массопередачи. Но повышение температуры ограничено термостойкостью материалов и смещением равновесия, ведущим к снижению движущей силы экзотермических обратимых процессов. Применение катализаторов — прием ускорения химических реакций, не имеющий ограничений и наиболее эффективный в присутствии катализаторов возможно ускорение химических реакций в миллионы раз. Вследствие изменения механизма реакции в присутствии катализаторов понижается энергия активации. [c.143]

Закономерности протекания химических реакций в твердой фазе наиболее полно изучены на примере реакций неорганических соединений. Как и в случае любых других химических реакций, повышение температуры значительно увеличивает скорость химического взаимодействия в твердой фазе > . Обычно реакции в твердой фазе характеризуются большими величинами кажущихся энергий активации (от 30 до 200 ккал моль). Существенное влияние на скорость взаимодействия исходных соединений оказывает размер частиц реагирующих компонентов. Другими факторами, влияющими на скорость процессов, являются давление и катализатор. В некоторых случаях скорость реакции при приложении внешнего давления уменьшается. Многие химические процессы в твердой фазе протекают в несколько стадий, имеют ступенчатый характер. [c.249]

Перейдем к рассмотрению вопроса о зависимости скорости сложных реакций от давления. В реакциях между газами при не очень высоких давлениях изменение скорости процесса с давлением определяется, в первую очередь, порядком реакции. Если сложный процесс в газовой фазе происходит по радикальному или радикально-цепному механизму, включающему ряд параллельных и последовательных стадий, то в первом приближении можно судить о влиянии давления на скорость этого процесса непосредственно на основании кинетического уравнения, в которое входят концентрации реагирующих веществ. [c.299]

Наличие минимума начальной скорости процесса при давлении 2—3 кбар, а также весьма быстрый рост скорости реакции при давлениях 5—6 кбар навели авторов на мысль о параллельном протекании двух процессов один из них — рост цепи в диффузионной области, тормозящийся давлением второй должен характеризоваться большим ускоряющим эффектом давления (возможно, что это выход застрявших радикалов на поверхность клубка в результате каких-либо реакций переноса радикала). [c.357]

Упрощая рассуждения, принимаем во внимание с самого начала только этапы (IV, а) и (IV, >). Подобная схема реакции была предложена также и другими [93], принимавшими, что комплекс СО(адс) устойчив до температуры 95Т С,- выше которой легко разлагается, почти полностью очищая поверхность угля. При этих допущениях зависимость скорости процесса от давления СОг и температуры может быть найдена следующим образом. [c.182]

Под математической моделью (математическим описанием) понимается совокупность математических зависимостей, отражающих в явной форме сущность химического процесса и связывающих его физико-химические, режимные и управляющие параметры с конструктивными особенностями реактора. В общем случае математическая модель химического реактора должна состоять из кинетических уравнений, описывающих зависимость скорости отдельных реакций от состава реагирующих веществ, температуры и давления, из уравнений массо-теплообмена и гидродинамики, материального и теплового балансов и движения потока реагирующей массы и т. д. [c.7]

В ряде работ изучалось ингибирование разложения этана окисью азота N0 [49, 52, 53]. Показано, что максимальное ингибирующее действие оказывают добавки N0 8 количестве 2—10%. Эффект уменьшается при высоких температурах и высоких суммарных давлениях. Кроме того, выяснено, что ингибирование наиболее значительно сказывается на начальной скорости реакции. После того как в реакции достигается некоторый небольшой процент разложения, скорость ингибированной реакции совпадает со скоростью неингибированного процесса. [c.313]

Скорость процесса крекинга сырья пшрокого фракционного состава принято оценивать количеством бензина, образующимся в единицу времени. Скорости реакции крекинга при 450° для двух образцов сырья — мазута и гудрона — приведены в табл. 8 [48]. С увеличением температуры скорость термического разложения возрастает. На промышленных установках процесс легкого термического крекинга гудронов проводят при 460—490° и давлении 20—25 ат. [c.54]

В диапазоне температур 600—672 К исследована 102] кинетика конкурентных реакций гидрирования бензола и толуола и дегидрирования соответствующих нафтенов на платиновой проволоке. Реакции протекают строго селективно. Полученные результаты по всем диапазонам температур, давлений и активностей описываются одним кинетическим уравнением. Постоянство отношения скоростей конкурентных реакций в процессе дезактивации катализатора позволило сделать вывод, что на лимитирующих стадиях обе реакции протекают на одних и тех же активных центрах. [c.56]

Измерение скорости реакции в лабораторном масштабе обычно осуществляется в условиях, исключающих влияние побочных факторов. Как правило, исследования ведутся при постоянных температуре, давлении и интенсивном перемешивании. Полученные таким образом кинетические данные очень полезны для изучения механизма реакции, но, как правило, не касаются количественной оценки скорости процесса. [c.203]

Поскольку адсорбция— лишь один из этапов процесса, прежде всего необходимо установить влияние хода адсорбции на скорость этого процесса. Согласно гипотезе Лангмюра — Хиншельвуда, на скорость поверхностной реакции (понимаемой как результат последовательного прохождения адсорбции исходных веществ, химической реакции и десорбции продуктов) решающее влияние оказывает сопротивление химической реакции. В соответствии с этим для каждого реагента устанавливается сорбционное равновесие, не нарушаемое прохождением химической реакции. Концентрация данного реагента на поверхности связана с его парциальным давлением в газовой фазе. Связь эту выражает уравнение изотермы Лангмюра. [c.278]

В кинетической области скорость процесса не зависит от величины зерен катализатора, природы его пористой структуры и скорости потока реакционной смеси. Повышение температуры увеличивает скорость поверхностной реакции, что обусловливает также возрастание скорости контактного процесса. Концентрации (парциальные давления) реагентов на внешней и внутренней поверхности катализатора и в газовом потоке практически не отличаются друг от друга. [c.281]

Необходимость применения принципа технологической соразмерности может быть показана на примере процесса абсорбции газа жидкостью с одновременной сильно экзотермической реакцией. В этом случае развитие поверхности соприкосновения фаз, к которому обычно стремятся при проведении процессов такого типа, целесообразно только в определенных пределах. При возрастании скорости абсорбции увеличивается количество теплоты, выделяемой в единице объема аппарата, а следовательно, повышается температура системы (рис. 1Х-73,а). Вследствие увеличения температуры возрастает равновесное давление газа над жидкостью ро (рис. 1Х-73, б) и уменьшается движущая сила процесса р — ро-Таким образом, процесс будет протекать вдали от состояния равновесия. Изменение величины движущей силы с повышением температуры представлено на рис. 1Х-73, в. Скорость абсорбции возрастает с развитием поверхности соприкосновения фаз и увеличением температуры в соответствии с зависимостями, рассмотренными в разделе УИ1. Резюмируя, можно утверждать, что существует оптимальная величина поверхности соприкосновения фаз для определенных условий отвода теплоты Из системы при данном тепловом эффекте реакции, обеспечивающая максимальную скорость процесса (рис, 1Х-73,г). [c.422]

Кинетические закономерности реакции изомеризации н-пентана на алюмоплатиновом катализаторе,промотированном фтором, были изучены в связи с разработкой технологии процесса [38]. Была установлена зависимость выхода изопентана от мольного отношения водород н-пен-тан, рабочего давления, температуры и объемной скорости подачи н-пентана. Было изучено также влияние парциальных давлений н-пентана и водорода на скорость протекания реакции. Состав исходного сырья и продуктов реакции определялся с помощью газожидкостной хроматографии. Реакция протекала с высокой селективностью выход продуктов распада не превышал 1%. Диаметр зерна катализатора составлял 1,5 мм. Для описания полученных закономерностей бьшо использовано уравнение для случая мономолекулярной обратимой гетерогенной реакции, протекающей в струе [39]. Преобразование уравнения дает следующее выражение для константы скорости реакции [c.20]

Проточные реакторы—наиболее распространенный тип реакторов, применяемых для экспериментального исследования гетерогенных каталитических процессов, потому что при стационарном состоянии легче контролировать режим и проводить анализы. Как отмечалось в начале книги, проточные реакторы могут быть интегрального и дифференциального типов. При анализе опытных данных, полученных при проведении процесса в дифференциальном проточном реакторе, можно пользоваться средними значениями парциальных давлений компонентов по всему объему аппарата или даже начальными значениями, что позволяет избежать осложнений, обусловленных изменением этих величин по мере протекания реакции. В том случае, если ни один из продуктов реакции не присутствует в исходной смеси, данные, получаемые при работе на дифференциальном реакторе, характеризуют начальную скорость процесса. [c.226]

При неизменных давлении и температуре процесса низкие объемные скорости усиливают реакции гидрокрекинга парафинов, с увеличением объемных скоростей преобладающую роль начинают играть реакции дегидрирования и изомеризации нафтенов и парафинов. [c.18]

Но при низких температурах и давлениях в присутствии обычно применяемого в таких реакциях кобальтового катализатора скорость обеих реакций очень невелика, и процесс в этих условиях практически не идет несмотря на то, что равновесный термодинамический состав удовлетворительный. Однако с увеличением температуры и давления скорость гидроформилирования возрастает намного быстрее, чем скорость гидрирования, что позволило определить условия применения этих процессов в промышленности. [c.217]

Кинетика реакций окислительного дегидрирования бутенов изучена проточно-циркуляционным методом [16, 20, 27]. Скорости суммарного превращения бутенов и глубокого окисления бутенов и бутадиена пропорциональны парциальным давлениям исходных углеводородов и не зависят от парциального давления кислорода при его концентрациях выше 3% (мол.). При концентрациях выше 10% (мол.) водяной пар не оказывает влияния на скорость процесса. Положение двойной связи в молекуле бутена оказывает существенное влияние на скорость окислительного дегидрирования. По реакционной способности изомеры н-бутенов располагаются в ряд [c.687]

Процесс активации путем соударений является процессом в основном бимолекулярным, и скорость любой реакции, активируемой за счет соударений, казалось бы, должна быть прямо пропорциональна квадрату давления (или концентрации). Между тем скорость мономолекулярной реакции пропорциональна первой степени давления (или концентрации). Следовательно, активация при мономолекулярных превращениях осуществляется не в результате соударений, а за счет какого-то другого процесса. Поэтому первые попытки теоретически объяснить мономолекулярные реакции сводились к поискам механизма активации (без учета молекулярных столкновений в реагирующей системе). Было, например, сделано предположение, что активация [c.162]

Очевидно, кажущийся порядок реакции прн этом получается равным нулю, т. е. можио считать, что парциальное давление реагирующего вещества в это выражение входит в нулевой степени р°= ). Кроме того, видно, что в выражении (XII, 9 ) в противоположность уравнениям (XII, 87), (XII, 89), (XII, 90) входит истинная копстанта скорости процесса. [c.320]

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]

На первом уровне рассматриваются процессы, протекающие в единичном структурном элементе — поре — с учетом ее реальных геометрических характеристик и их влияния на процессы переноса. Элемент характеризуется коэффициентами переноса, константами скорости химических реакций, адсорбции, энергиями активации, условиями возникновения межфазных границ и т. д., для него должны быть определены внешние условия — температура, давление, концентрации исходных веществ и продуктов и др. В средах с неоднородной пористой структурой, характеризующейся распределением пор по размерам, учитывается также влияние неравномерности распределения размеров пор на характер протекающих в них процессов. [c.141]

Полученные данные показывают, что термическая цис-транс-изомеризация протекает в газовой фазе и не является цепным процессом. Однако эксперименты [2, 3, 6] трудно согласовать и с представлениями о радикальном механизме [1]. Так, увеличение поверхности, введение инертного разбавителя (азот), донора радикалов (азометан) и акцептора- радикалов (пропилен) слабо сказываются на скорости основной реакции, хотя при этом меняются скорости образования радикалов и их концентрация в системе. Что касается побочных процессов, то они, очевидно, являются реакциями термического превращения бутенов, протекающими по радикальному механизму. Естественно поэтому влияние на их скорость увеличения поверхности (это способствует гибели радикалов), добавления доноров и акцепторов радикалов. Вместе с тем установлено [2, 3], что определенная для реакции первого порядка константа скорости меняется с начальным давлением исходного вещества [c.53]

Термический крекинг углеводородов цефти описывается кинетическим уравнением первого порядка. Определите термический коэффициент скорости этой реакции в температурном интервале 470—540°С, если ее энергия активации равна 250 кДж/проб. Как изменится скорость процесса, если давление системы повысить с 6,0 до 12 МПа [c.123]

Грасси [280] еще в 1916 г. показал, что в присутствии металлической меди при 0° С скорость гидрирования этилена растет с увеличением содержания водорода выше стехиометрического и падает с увеличением концентрации С2Н4. При 200° С скорость процесса приближается к скорости бимолекулярной реакции, тогда как при промежуточных температурах она не зависит от концентрации этилена и пропорциональна концентрации водорода. Позднее Пис с сотрудниками [281] провел эту же реакцию на меди при общем давлении 0,5—1 бар в интервале температур О—220° С и соотношении На С2Н4 = 3 1 — 1 3 и показал, что, действительно, при 100° С скорость процесса пропорциональна давлению водорода и не зависит от давления этилена при 220° С реакция близка к бимолекулярной. Эти результаты хорошо согласуются с данными [282].Жермен [283] указывает, что поря- [c.96]

Если образование конечного продукта реакции осуществляется через ряд последовательных стадий, то наблюдаемая скорость суммарной реакции определяется самой медленной стадией. Значение V для этой стадии, лимитирующей скорость процесса в целом, называется молекулярностью реакции. Порядок реакции па-ра-М - орто-Н ,, который определяется путем измерения времени полупревращения при различных давлениях, равен 3/2 [29], однако молекулярность реакции равна двум, поскольку лимитирует скорость процесса реакции между атомами водорода и молекулами пара-ТИ Н -Ь пара-Ип ортпо- Е.п+ Н. Быстрые стадии диссоциации молекул на атомы и реассоциации атомов в молекулы не влияют на наблюдаемую скорость процесса. [c.79]

На рис. VIII-10 приведена диаграмма, характеризующая изменение концентрации HNO3 в зависимости от условий протекания реакций, определяющих скорость процесса при давлении 20 ат. [c.305]

При восстановлении руды водородом было найдено, что скорость процесса пропорциональна давлению водорода вплоть до давления 1 ат. Дальнейшее повышение давления не приводит к ускорению реакции. Это объясняется тем, что химическая реакция между водородом и кислородом руды состоит из двух отдельных элементарных процессов. Сначала молекулы водорода адсорбиру- ются на активных центрах, имеюшихся на новерхности руды. При этом происходит искажение и ослабление связей между атомами водорода, т. е. молекулы водорода переходят в активированное состояние. Следующим актом является собственно химическая реакция, заканчивающаяся образованием молекул воды, которые после десорбции удаляются в атмосферу. Скорость реакции должна быть пропорциональна количеству молекул водорода, адсорбированных на единице поверхности руды, или степени заполнения активных центров 0. Согласно уравнению изотермы Лангмюра, выражение для этой величины имеет вид [c.219]

Параметры процесса производства (давление и температура) по-разному влияют на свойства получаемого ПЭСД и скорость процесса. Повышение давления способствует повышению молекулярной массы полимера и увеличению скорости его образования. Повышение температуры реакции вызывает более сильное снижение молекулярной массы и в меньшей степени отражается на скорости полимеризации этилена. Поэтому регулирование свойств получаемого ПЭСД осуществляется путем изменения температуры при постоянном давлении. Увеличение концентрации катализатора [c.16]

Влияние давления. Давление в термодеструктивных процессах следует рассматривать как параметр, оказывающий значительное влияние на скорость газофазных реакций, на фракционный и групповой углеводородный состав как газовой, так и жидкой фаз реакционной смеси, тем самым и дисперсионной среды. Последнее обстоятельство обусловливает, в свою очередь, соответствующее изменение скоростей образования и расходования, а также моле — кулярной структуры асфальтенов, карбенов и карбоидов. Анализ большого количества экспериментальных данных свидетельствует, что II процессе термолиза нефтяных остатков с повышением давле — ния [c.43]

Температура, объемная скорость сырья и давление оказывают влияние на скорость и глубину гидрогенолиза гетеропримесей в газофазных процессах гидроочистки топливных фракций в полном соот ветствии с химической кинетикой. Как видно из рис. 10.И,а,б, требуемая применительно к дизельным топливам глубина обессе — рив.шия 90 —93 % достигается при объемной скорости 4 ч , давлении 4 МПа и температурах 350 — 380 °С. При температурах свыше 420 С из-за более быстрого ускорения реакций гидрокрекинга воз )астает выход газов и легких углеводородов, увеличиваются кок ообразование и расход водорода. Для каждого вида сырья и катализатора существует свой оптимальный интервал режимных параметров (см. табл. 10.15). [c.213]

Дальнейшее исследование было выполнено Джонстоном [161], изучавшим скорости при низких давлениях в присутствии различных инертных газов. Им было найдено, что эффективности соударений различных газов в процессе активации N205 при низких давлениях (реакция 1) по отношению к N205 = 1 составляет Аг — 0,135 Не — 0,124 Ne — 0,090 Кг — [c.361]

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]

Глубина очистки бензиновых фракций от серы и других примесей, а также стабильность работы катализатора, зависят от температуры процесса, парциального давления водорода, объёмной скорости подачи сырья и от соотношения водород сырьё. Рабочий диапазон температур находится в интервале 300-380°С. В начале рабочего цикла устанавливается минимальная температура, обеспечивающая заданную глубину очистки сырья. Несвоевременное повышение температуры ускоряет закоксовывание катализатора, не увеличивая сколько-нибедь существенно глубины очистки. Кроме того, при высокой температуре на катализаторе с высокой активностью протекают реакции дегидрирования, что приводит к повышению содержания олефи-нов в гидрогенизате, при этом взаимодействие олефинов с сероводородом с образованием меркаптанов приводит к дезактивации катализатора риформинга. [c.84]

Но не исключен и другой механизм протекания процесса. Скорость процесса может определяться медленными реакциями образона1И1я свободных радикалов. Если учесть, что возникающие свободные радикалы при достаточно больших давлениях (прн которых проводится крекинг) ле ко гибнут, а скорость возникновения радикалов в результате распада исходных молекул мала из за высокой энергии активации этого процесса ( ==7U ккал), то скорость крек1Н1га будет определяться скоростью этих двух процессов — процесса распада исходных молекул на свободные радикалы и процесса взаимодействия радикалов с исходными молекулами, т. е. [c.211]

Если скорость диффузии и скорость химической реакции, рассмотренные независимо друг от друга, соизмеримы, то имеется переходная область. Один и тот же процесс, в.зависимости от условий его проведения, может лежать в различных областях. Большое (влияние на характер протекания гетерогенного химического процесса оказывают давления реагирующих веществ,..хкоррстц.п охо,крв, пористость катализатора и темпера- [c.312]

Повышение давления, не изменяя существенно скорости первичных реакций расщепления углеводородов, значительно способствует протеканию вторичных реакций — конденсации и полимеризации. С этой точки зрения процесс пиролйза целесообразно вести при малых давлениях. Больше того, для снижения парциального давления реагирующих веществ часто разбавляют исходную смесь паром. [c.42]

После второй мировой войны фирма Хайдрокарбон разработала вариант проведения этого процесса под давлением 25—30 ат. Применение давления несколько снижает скорость реакции, так как реакция неполного окисления протекает с увеличением объема, но зато в этом случае появляется возможность использовать естественное давление природного газа, вследствие чего уменьшаются расходы на компрессию. Нежелательное влияние давления на равновесие может быть возмещено небольшим повышением температуры. [c.103]