Расход с химической реакцией

Каким образом катализатор может влиять на химическую реакцию Если принять, что катализатор в заметной степени при реакции не расходуется, то термодинамически можно показать, что его роль в реакции не заключается в изменении точки равновесия, а сводится к ускорению достижения равновесия. Однако в большинстве химических систем имеются метастабильные состояния, обладающие свободной энергией, промежуточной между свободной энергией реагирующих веществ и состоянием равновесия. Мы можем приписать специфичность катализатора его свойству увеличивать скорость достижения одного из таких промежуточных состояний, а не общему ускорению в направлении достижения состояния с наименьшей энергией. Так как катализатор влияет на скорость реакции и не влияет на состояние равновесия, невозможно дать общее кинетическое описание поведения катализаторов. Болес полно проанализировать поведение катализатора можно, только зная конкретный механизм, по которому протекает данная реакция. Однако целесообразно провести классификацию катализаторов по строению и связанному с ним действию катализаторов на тип реакций, протекающих по данному механизму. Для твердых тел обычно принимают следующую классификацию [c.531]

Как мы видим, катализатор представляет собой вещество, которое ускоряет химическую реакцию, обеспечивая более легкий путь ее протекания, но само не расходуется в реакции. Это не означает, что катализатор не принимает участия в реакции. Молекула РеВгз играет важную роль в многостадийном механизме рассмотренной выше реакции бромирования бензола. Но в конце реакции РеВгз регенерируется в исходной форме. Это является общим и характерным свойством любого катализатора. Смесь газов Н2 и О2 может оставаться неизменной при комнатной температуре целые годы, и в ней не будет протекать сколько-нибудь заметной реакции, но внесение небольшого количества платиновой черни вызывает мгновенный взрыв. Платиновая чернь оказывает такое же воздействие на газообразный бутан или пары спирта в смеси с кислородом. (Некоторое время назад в продаже появились газовые зажигалки, в которых вместо колесика и кремня использовалась платиновая чернь, однако они быстро приходили в негодность вследствие отравления поверхности катализатора примесями в газообразном бутане. Тетраэтилсвинец тоже отравляет катализаторы, которые снижают загрязнение атмосферы автомобильными выхлопными газами, и поэтому в автомобилях, на которых установлены устройства с такими катализаторами, должен использоваться бензин без примеси тетраэтилсвинца.) Каталитическое действие платиновой черни сводится к облегчению диссоциации двухатомных молекул газа, адсорби- [c.303]

Как же можно объяснить эти факты Прежде всего следует отметить, что в приведенных реакциях имеет место истинный катализ в том смысле, что катализатор не расходуется в химической реакции. Если учесть, что общим в поведении всех катализирующих частиц является способность к переносу протона, то естественно предположить наличие взаимодействия между реагирующей молекулой (или ее сопряженной кислотой или основанием) и катализирующей кислотой или основанием, включающего перенос протона. Наконец, так как в общей реакции ионы не принимают участия, следует полагать, что имеет место обратный перенос протона от этого последнего комплекса (субстрат плюс кислота или основание) с образованием конечного продукта. [c.481]

Нормы расхода тепла и энергии устанавливаются на основании тепловых и энергетических балансов. При этом в приходной части теплового баланса находят отражение теплота, развиваемая экзотермическими химическими реакциями физическая теплота, приносимая нагретыми реагирующими веществами теплота, вносимая в процесс извне. В расходную часть входят теплота, поглощаемая в эндотермических процессах физическая теплота, уносимая продуктами реакции потери теплоты в окружающую среду. [c.99]

Когда два атома сталкиваются и вступают в реакцию, они или соединяются вместе, обобществляя свои электроны, или же вновь расходятся после перераспределения электронов. Именно это обобществление или перераспределение электронов и вызывает изменение свойств веществ, наблюдаемое при проведении химических реакций. [c.157]

I г-экв вещества. Точно так же результаты, полученные при выделении хлора, ие будут противоречит законам Фарадея, если учесть, что часть тока расходуется на образование кислорода и что, кроме того, выделенный на аноде хлор может частично снова переходить в раствор вследствие вторичных химических реакций, папример, по уравнению [c.281]

Производства органических веществ из углеводородов нефти и газа (нефтехимическая и химическая промышленность) и производства топлив, масел, углеводородного сырья химических процессов (нефтеперерабатывающая промышленность) относятся к водоемким. Большую часть воды расходуют для охлаждения и конденсации продуктовых потоков. В значительной части технологических процессов воду используют как растворитель или вводят в виде пара. Воду применяют и как реагент химических реакций. [c.80]

Из всех вопросов, которыми занимается химическая кинетика, нет, вероятно, ни одного, который так бы приковывал к себе внимание, как предмет катализа. Весьма привлекательно само представление о чрезвычайно активном материале, который в небольших количествах может вызвать значительное и специфическое ускорение скорости химической реакции, не расходуясь сам по себе в ходе процесса. Эта привлекательность в большой мере усиливается в связи с огромным промышленным значением, которое имеют катализаторы. [c.531]

В ряде случаев скорость одной из стадий (диффузии или химической реакции) настолько мала, что она определяет скорость процесса в целом. Аналогичное положение характерно для некоторых процессов теплопередачи или массообмена. Определяющую стадию можно обнаружить, экспериментально изучая влияние различных переменных на скорость самого процесса. Так, например, если суммарная скорость процесса быстро возрастает с увеличением температуры в соответствии с законом Аррениуса, то определяющей стадией является химическая реакция. В других случаях скорость процесса может изменяться с изменением величины поверхности раздела фаз или расходов веществ в соответствии с закономерностями, характерными для процесса массопередачи. [c.174]

В общем случае применение смеси электролитов, один из которых способствует флокуляции (снятию заряда частиц и высаливанию эмульгатора), а второй осуществляет химическую реакцию перевода эмульгатора в форму, не являющуюся активным стабилизатором дисперсии, и способствует коагуляции системы, приводит к значительному сокращению расхода электролита. [c.259]

Если газ А расходуется в процессе химической реакции, сопровождающей абсорбцию, с локальной скоростью г, то [c.25]

Приход (расход) -тепла вследствие химической реакции [c.150]

Поскольку выполняется требование уравнения (2.15), возможна работа без отдува части циркулирующего ВСГ. Таким образом, общий расход водорода в процессе гидроочистки будет складываться из водорода, поглощаемого при химической реакции, абсорбируемого в сепараторе высокого давления и механически теряемого [c.148]

Вещество (катализатор) или несколько веществ (каталитическая система), увеличивающих скорость химических реакции, ие расходуясь при этом. [c.89]

В общем случае составляющие критерия оптимальности зависят от всех факторов, управляющих свойствами катализатора химического состава, структуры пор и размера и формы частиц. Строгое решение задачи оптимального подбора катализатора с отысканием глобального максимума критерия по всем факторам должно производился по уравнениям математической модели процесса с учетом режима эксплуатации катализатора, поскольку последний существенно влияет не только на кинетику химической реакции, но и на общую длительность работы катализатора, частоту и длительность его регенерации. При этом еще надо учитывать концентрации целевого и побочного продуктов реакции в катализате, поскольку это отражается на расходах по стадиям выделения и очистки целевого про- [c.188]

Материальный баланс печной среды составляется в зависимости от ее назначения и способа получения в следующем порядке 1) для печной среды, вводимой в рабочую камеру печи и не являющейся реагентом химических реакций, составляется одновременно с материальным балансом термотехнологического процесса 2) для печной среды, создаваемой в рабочей камере печи за счет сжигания топлива с определенными коэффициентами расхода воздуха (а < < ), составляется самостоятельно как для специальной химической реакции С получением газового продукта заданного химического состава [c.138]

Второй этап синтеза Разработка исходной структ ы покомпонентных материальных связей ХТС или построение первоначальных качественных вариантов материальных потоковых графов по расходам химических компонентов системы. На основании полученной на первом этапе схемы химической реакции следует наложить первоначальные покомпонентные материальные связи между источниками и стоками веш,ества, где существует тот или иной компонент, например между сырьем и входом в реактор, между выходом из реактора и целевым продуктом, в который входит данный компонент. [c.195]

При переносе потока вещества в химическом аппарате происходит изменение его концентрации, температуры за счет химических реакций, тепло-и массопереноса. Поэтому при переходе к моделям расчета соответствующих аппаратов необходимо уравнения описывающие гидродинамическую структуру потоков, дополнить членами, учитывающими источники и стоки массы и тепла потоков (в зависимости от того, образуется или расходуется масса или энергия), т. е. учитывать соответственно диффузионные, химические, термокинетические составляющие. [c.125]

Пример 1У-2. Для ХТС, операторная схема которой представлена на рпс. 1У-15, а, построить материальный потоковый граф по расходам химических компонентов В, Е к А. В операторах химического превращения II и У протекает химическая реакция А В - Е. Физическим потокам данной ХТС отвечают следующие наборы параметров [c.131]

Исходная информация (техническое задание) всегда включает следующие показатели число ступеней контакта конфигурация потоков питания, боковых отборов и рециклов типы теплообменного оборудования. Кроме того, давление, время задержки жидкой фазы (при химической реакции), процент захлебывания (при уносе или провале жидкости) и эффективность контактного устройства по Мерфри (если она отличается от 1,0) должны быть заданы или определены для каждого компонента (если эти показатели различаются по величине) на каждой ступени контакта или для значительного их числа. Должны быть полностью определены также расход и покомпонентный состав питания, если только расход или некоторый другой параметр питания не регламентируется составом абсорбента, растворителя и т. п. [c.251]

Согласно всей совокупности наших сведений о гомогенно-каталитических реакциях, катализатор в этом случае есть вещество, непосредственно участвующее в химической реакции, однако, в отличие от остальных веществ, не расходующееся в результате реакции. [c.17]

Расход за счет химической реакции превращения /-го реагента учитывается при определении г в статье прихода. Изменение содержания г-го реагента в элементарном объеме за время будет равно [c.553]

Промежуточные вещества - химические соединения, появляющиеся и расходующиеся в ходе химической реакции. [c.135]

В нагретом до высокой температуры ограниченном объеме горючей смеси быстро завершается экзотермическая реакция (например, окисления горючего кислородом). Выделяющееся в процессе реакции тепло расходуется на разогрев соседнего слоя смеси, в котором также начинается интенсивная химическая реакция. Сгорание этого слоя влечет за собой воспламенение следующего слоя и так до сгорания смеси во всем объеме. При таком послойном сгорании горючей смеси происходит перемещение зоны горения в пространстве и распространение пламени. Скорость этого перемещения определяет интенсивность процесса горения и является его важнейшей характеристикой. [c.129]

Наиболее часто в исследованиях используют различные модификации модели послойного горения [145-148, 151]. При обосновании выбора такой модели обычно исходят из следующих предпосылок [75, 147]. При достаточно высокой температуре скорость горения кокса начинает тормозиться скоростью транспорта кислорода к поверхности окисления. В случае сферического зерна реакция протекает исключительно по сферической границе раздела, которая непрерывно перемещается по направлению к центру зерна. При этом суммарная скорость реакции лимитируется скоростью диффузии кислорода через освободившиеся от кокса поры зерна в зону химической реакции. В этой зоне кислород полностью расходуется, и дальнейшей диффузии к центру зерна не происходит. В работе [23] приведены многие экспериментальные данные, качественно иллюстрирующие описанный выше характер удаления кокса. Однако регенерацию закоксованных катализаторов не всегда проводят во внутридиффузионном режиме. Иногда для предотвращения возможных перегревов процесс рекомендуют начинать при низких начальных концентрациях кислорода [75, 147, 149]. В таких условиях процесс протекает практически в кинетической области, поэтому скорость удаления кокса примерно одинакова в любой точке по радиусу зерна. Понятно, что подобную закономерность выжига кокса модель послойного горения воспроизвести не может. [c.71]

Важной особенностью катализа является сохранение ката — лизс1тором своего состава в результате промежуточных химических взаимодействий с реагирующими веществами. Катализатор не расходуемся в процессе катализа и не значится в стехиометрическом уравнении суммарной каталит ической реакции. Это означает, что катализ не связан с изменетн-тем свободной энергии катализатора и, следовательно, катализатор не может влиять на термодинамическое равновесие химических реакций. Вблизи состояния равновесия катализатор в равной степени ускоряет как прямую, так и обратную [c.79]

Г. Химический состав концентрации инертных веществ. Во многих исследованиях было установлено, что некоторые вещества не расходуются в химической реакции и, таким образом, могут рассматриваться как инертные , но тем не менее они оказывают сильное влияние па скорость реакции. Так, в случае газофазного термического разложения некоторых углеводородов, эфиров и альдегидов [1] было найдено, что добавление Н2, Не или N2 может при некоторых условиях увеличить скорость реакции [2] (Нг, вероятно, в этих системах химически активен, см. гл. XIII). [c.16]

Эффективность перемешивания является характеристикой каче-стЕ.а процесса, которое оценивают в зависимости от технологического назначения перемешивания. При перемешивании для интенсифика-ци>[ химических реакций, тепловых и диффузионных процессов эффективность оценивают отношением коэффициентов скорости процессов, проводимых с перемешиванием и без перемешивания. Эффективность процессов получения суспензий и эмульсий характеризуется достигаемой степенью однородности единицы перемешиваемого объема жидкости и в каждом конкретном случае определяется целесообразной интенсивностью, требующей минимальных расходов энергии и времени на проведение процесса. Из двух аппаратов с мешалками более эффективно работает тот, в котором определенный технологический процесс достигается при более низкой затрате энергии. [c.266]

Если бы химия не была количественной наукой, то такое описание реакции, включающее указание реагентов и продуктов, было бы вполне достаточным. Однако мы хотим извлечь из химического уравнения больше сведений. Интересно знать, сколько молекул кислорода расходуется в расчете на 1 молекулу пропана и сколько молекул диоксида углерода и воды получается в результате. Уравнение (2-1) не дает ответа на эти вопросы, так как оно не является полным. Когда мы введем в него численные коэффициенты (записав их перед соответствуюшими формулами), которые укажут, сколько молекул каждого сорта принимает участие в реакции, то в левой и правой, частях уравнения должно будет оказаться одинаковое число атомов каждого сорта, поскольку в ходе химической реакции не возникает новых атомов и не происходит уничтожения имевшихся. Так мы получим полное уравнение реакции. [c.70]

Пусть фпаико-химический процесс представляет собой химическую реакцию первого порядка. Тогда, записывая и для исходного вещества в виде ю = —кС (знак минус указывает, что вещество не образуется, а расходуется), получим [c.30]

С таким случаем пришлось столкнуться при разработке нефтяных месторождений в Западной Сибири, расположенных вдоль Оби. Казалось бы, близость гигантской реки (расход Оби — сотни кубических километров воды в год) решала проблему источника заводнения нефтяных залежей. Но выяснилось, что обская вода несет слишком много илистых частиц. Пришлось прибегнуть к изысканиям других водных ресурсов. Обратились к глубоко залегающим водоносным горизонтам в породах мелового возраста (альб-сеноманский горизонт). Преимущество залегающей там воды заключается в сходстве с водой нефтеносных пластов, находящихся еще глубже. Такое сходство имеет немаловажное значение, так как обусловливает химическую совместимость этих вод. При смешивании тех и других вод не происходит химических реакций, которые могут привести к выпадению осадков и цементации пор. Проведенная оценка ресурсов альб-сеноманских вод вселила большие надежды. Но впоследствии выяснилось, что для разработки приобских нефтяных залежей ресурсов альб-сеноманских вод не хватит, ведь запасы вод в том или ином пласте отнюдь не безграничны. [c.63]

Из рис. 11-2,6 следует, что для данной ХТС может быть три стационарных техяологаческих режима. Стационарным режимом в данной ХТС является такой режим, когда расход тепла равен приходу тепла. Стационарным технологическим режимам ХТС соответствуют точки 1—3, в которых пересекаются линии теплоприхода и теплоотвода (рис. 11-2,6). Положение точек стационарных режимов в общем случае зависит от технологических параметров реактора (входная температура, степень превращения, время пребывания) и кинетики химической реакции. [c.38]

Перекрестная технологическая связь (см. рис. 1-8, д) обеспечивает более эффективное использование энергии ХТС. Так, тепло газообразных продуктов химической реакции или отходящих газов можно использовать для предварительного нагрева сырья, поступающего в технологический оператор химического превращения. В ХТС, где технологические процессы протекают при высоких давлениях, для снижения расхода электрической энергии, преобразуемой в механическую, вводят перекрестные связи это позволяет использовать энергию сжатых газов или жидкостей, находящихся под давлением. [c.29]

С точки зрения химической технологии важно знать, на что расходуется энергия, подводимая к аппарату. Все виды энергозатрат на протекание необратимых процессов в системе характеризует диссипативная функция ФХС (локальное производство энтропии). Диссипативная функция многокомпонентной неидеальной двухфазной дисперсной смеси, в которой протекают химические реакции совместно с процессами тепло- и массопереноса, получена в работах [6, 71 и подробно анализируется в 1.4 книги. Разложение диссипативной функции на движущие силы и потоки приведено в табл. 1. Таблица движущих сил и потоков, дополненная энергетическими переменными систем гидравлической, электромеханической и псевдоэнергетической природы, служит основой при построении комплекса процедур автоматизированного формирования математических моделей, исходя из топологического принципа формализации ФХС. [c.10]

В качестве примера применения 02-узла рассмотрим неуста-новившийся режим работы реактора идеального смешения, в котором протекает N химических реакций. На вход реактора поступает основной поток с объемным расходом Qaжm вспомогательных потоков Qak (/с = 1, 2,. . тп) расход отводимого из реактора [c.107]

Дисперсный поток с химической реакцией. Поведение основных параметров двухфазного дискретного потока в канале с хи-мР1ческой реакцией испаряющегося компонента имеет ряд особенностей по сравиепню с чистым пспарением дискретной фазы. Для экзотермических реакций эти особенности связаны с выделением тепла п наличием подготовительных процессов, предшествующих химическим превращениям. На рис. 7 даны расчетные профили температуры потока по длине канала нри различных расходах жидкой фазы. Увеличение расхода жидкости при равных остальных параметрах приводит к более сильному охлаждепиго потока в зоне подготовительных процессов и увеличению объема полного превращения жидкой фазы. [c.78]

В последние годы для моделирования процесса регенерации на уровне зерна активно разрабатывается диффузионная модель [150, 151, 153]. Уравнения материального баланса данной модели учитывают свободную диффузию кислорода в порах зерна одновременно протекают химические реакции, в которых кислород расходуется. Из физических соображений диффузионная модель представляется более строгой в сравнении с моделью послойного горения. Для диффузии кислорода нет никаких преград в виде некоторым образом локализованной узкой реакционной зоны. Поэтому нет необходимости привлекать дополнительные предположения для вывода уравнения движения зоны рюакции. Несмотря иа более простую постановку задачи, диффузионная модель включает в себя модель послойного горения как предельный случай. Действительно, всегда можно выбрать такие условия, что выжиг кокса будет проходить практически послойно. Именно это и было показано в работе [153]. [c.71]

Анализ изменения температуры во времени в разных точках по длине адиабатического слоя показывает, что такое изменение имеет характерный вид 5-функции, причем максимум температуры по направлению к выходу из регенератора возрастает. Тогда при определенных условиях в центральной части адиабатического слоя в нестационарном режиме горения кокса могут возникнуть значительные динамические тепловые забросы. Такой результат и был получен в работах [146, 161], где показано, что помимо начальных условий на максимум температуры в слое сильно влияет скорость подачи газового потока. При уменьшении расхода газа (увеличении времени контакта) температура слоя из-за динамических забросов может превзойти максимальное асимптотическое значение, соответствуюшее величинам Т , х° и Механизм появления забросов, по-видимому, следующий в область высоких температур из частично регенерированных участков слоя катализатора поступает реакционная смесь с достаточно высоким содержанием кислорода, результатом чего является ускорение химической реакции и увеличение тепловыделения. Выделяющееся в горячей зоне тепло вызывает рост температурного максимума до тех пор, пока тепловые потери на нагрев соседних участков не скомпенсируют тепловыделение. По-видимому, можно реализовать такие условия выжига кокса, при которых в слое появятся так называемые горячие пятна и в результате произойдет спекание катализатора. [c.87]