Кинетика процессов разложения аммиака

Подобная картина изменения состава катализатора наблюдается при разложении аммиака на железных катализаторах. Образующиеся при этом нитриды железа различного состава, в зависимости от состава газовой фазы и температуры, оказывают определенное, трудно учитываемое влияние на кинетику процесса [3, 4]. Изменение состава катализатора наблюдается при окислении окиси углерода на двуокиси марганца [5] и на окиси меди. [c.329]

Расчет показывает, что скорость разложения аммиака на дважды промотированном катализаторе в 10 раз превышает скорость обмена. Энергия активации процесса разложения аммиака, по данным различных исследователей, составляет при постоянной летучести азота от 31 до 44 ккал моль. Экспериментально найденная энергия активации обмена не выпадает из этих пределов. Кинетика реакции изотопного обмена также неплохо согласуется с известным уравнением Темкина—Пыжева. Увеличенную скорость синтеза по сравнению со скоростью обмена можно объяснить лишь малой скоростью поверхностной миграции атомов азота на катализаторе с данным содержанием промоторов. [c.197]

Одновременное изучение кинетики процесса и адсорбции компонентов в ходе реакции в циркуляционной системе проводил также К. Тамару [537, 696], например, для реакции разложения муравьиной кислоты и синтеза аммиака в газовой фазе. [c.521]

И давление, тем больше скорость образования аммиака. Но повышение температуры ускоряет и обратный процесс — разложение аммиака на исходные элементы. Следовательно, при выборе оптимальной температуры нужно всесторонне учесть не только кинетику, но и статику процесса. На рис. 124 показан выход аммиака в зависимости от температуры синтеза и объемной скорости газа. Максимумы на кривых рисунка характеризуют наиболее оптимальные температуры для соответствующих объемных скоростей. Помимо температуры и давления наиболее важным средством, ускоряющим реакцию синтеза аммиака, является катализатор. [c.227]

Кинетика и механизм этой реакции будут рассмотрены несколько подробнее, так как теория синтеза и разложения аммиака, развитая в работах М. И. Темкина с сотрудниками [104, 124, 138, 336, 436—438, 492, 523, 525, 757], явилась первым практическим применением и успехом теории процессов на неоднородных поверхностях. [c.214]

Рассмотренные изменения кинетики происходят при сохранении одной и той же лимитирующей стадии процесса. При изменении условий не исключено и изменение лимитирующей стадии например, для разложения аммиака возможно, что лимитирующей стадией станет I стадия схемы (V.242). Такой случай наблюдали Л. О. Апельбаум и М. И. Темкин [492] для реакции на платиновом катализаторе, когда скорость реакции разложения аммиака в определенной температурной области выражается уравнением [c.218]

Рассмотрение кинетики синтеза и разложения аммиака, как видно, показывает, что теория процессов на неоднородных поверхностях в состоянии объяснить совокупность наблюдаемых на опыте кинетических закономерностей. [c.221]

Уравнение (V.247) выполняется в очень широком интервале давлений — опыты проводились от нескольких сот мм рт. ст. до 500 атм. Это одно из наиболее проверенных и подтвержденных уравнений кинетики каталитических процессов. Вряд ли можно найти другой процесс, механизм и кинетика которого были столь всесторонне исследованы. Разумеется, это не значит, что теория синтеза и разложения аммиака не нуждается в дальнейшем развитии и уточнении. Существенное значение для дальнейшего развития теории имеют вопросы, связанные с изменением величин показателей степени в уравнении в зависимости от генезиса катализатора, границы изменений механизма реакции и степеней покрытия поверхности и т. п. [c.222]

Кинетика синтеза и разложения аммиака. Рассмотрим кинетику этого процесса при условии, что азот и водород адсорбируются со средней силой, диссоциируя на атомы. Скорость процесса в прямом направлении определяется скоростью адсорбции азота, Б обратном направлении — скоростью десорбции азота. Из уравнения (У1.6) мы имеем [c.257]

Метод является периодическим — реакция проводится не непрерывно, а лишь до установления равновесия или израсходования исходных веществ (при удалении продуктов). Практическим исключением является случай, когда давление исходного вещества оказывается неизменным благодаря постоянной упругости пара этого вещества, термостатированного при определенной температуре. Таким путем изучалась, например, кинетика разложения аммиака [492]. Хотя и здесь процесс является периодическим, но практически он может проводиться при изких давлениях в течение длительного времени. [c.515]

Анализ кинетических измерений синтеза и разложения аммиака в условиях, свободных от диффузионного торможения или при учете последнего [33, 37, 42—47], позволяет прийти к заключению, что теория кинетики синтеза аммиака, развиваемая М. Темкиным [48—53], находит экспериментальное обоснование. Каталитический синтез и разложение аммиака, протекающие в кинетических режимах при низких и высоких давлениях, на катализаторах разной природы характеризуются, как показано в работах [33, 37, 42—47], теплотами активации разложения аммиака порядка 57 3 ккал/моль и достаточно точно описываются известным уравнением Темкина и Пыжева [48]. Это уравнение, однако, весьма чувствительно к процессам переноса и только с учетом последнего описывает процесс син- [c.28]

Тогда, если такое соотношение выполнялось бы при переходе от поверхности одного катализатора к другому, то при сохранении механизма и кинетики данного процесса можно было бы ожидать сохранения приблизительного постоянства наблюдаемой энергии активации на разных катализаторах. В литературе известен ряд подобных случаев, когда реакция на разных катализаторах характеризуется близкими значениями энергии активации, — разложение аммиака, гидрирование этилена [17] и другие реакции гидрирования [547], разложения муравьиной кислоты [17], пара-орто-конверсии водорода [463]. Такое приблизительное постоянство и трактуется, как показатель выполнения соотношений линейности при переходе от одного однотипного катализатора к другому [17, 162]. Аналогичным образом, сохранение приблизительного постоянства энергии активации дегидрирования спиртов и циклопарафинов, дегидратации спиртов, гидрирования аминов в ряду однотипных гомологов на одном катализаторе интерпретируется как результат выполнения и здесь соотношений линейности [17, 436, 464]. [c.283]

Тамару приложил принцип детального равновесия к синтезу аммиака из элементов. В стационарном состоянии сумма чистой скорости образования аммиака из водорода и хемосорбированного азота и скорости десорбции азота должна быть равна сумме скорости хемосорбции азота и скорости образования нитрида в результате разложения аммиака. Он считает, что все эти реакции следуют кинетике активированных процессов и энергии их активации определяются уравнением Еловича. Тамару установил, что и адсорбция азота и его десорбция в присутствии водорода действительно следуют этому уравнению, т. е. для указанных реакций [c.170]

Другой процесс, подчиняющийся кинетике нулевого порядка,— разложение аммиака на вольфраме при давлениях свыще 20 мм рт. ст. [c.154]

Отдельная серия аналогичных экспериментов по термораспаду АХМ в атмосфере воздуха показала, что тепловой эффект реакции в этих условиях увеличивается примерно в 2 раза (110 5 кал/г), хотя кинетика процесса остается практически такой же, как и в случае разложения в атмосфере азота. Увеличение теплового эффекта следует, по-видимому, связывать с возможным окислением аммиака [3]. [c.65]

Теория синтеза аммиака в присутствии катализаторов получила плодотворное развитие в результате работы ]И. И. Темкина п В. ]И. Пыжева [193]. Авторы показали, что при синтезе аммиака на железном катализаторе, иромотированном окисью алюминия и окисью калия, скорость суммарного процесса определяется кинетикой активированной адсорбции азота на поверхности, свободной от адсорбированного азота. Количество азота на поверхности определяется равновесием с водородом и аммиаком в газовой фазе, так как гидрирование адсорбированного азота в аммиак протекает быстро. Скорость разложения аммиака определяется скоростью десорбции азота. [c.112]

Другим примером является случай, когда реакция разложения аммиака при высоких температурах протекает в области больших заполнений поверхности катализатора азотом, скорость десорбции которого определяет скорость процесса [138]. Кинетика реакции в этом случае отвечает уравнению (У.250а), т. е. уравнению нулевого порядка. При этом должно выполняться условие (VII.54), однако, как и в предыдущем случае, вследствие неоднородности поверхности в выражение энергии активации войдут дополнительные постоянные слагаемые [138] [c.304]

Резюмируя, следует отметить, что измерения скорости разложения аммиака на различных катализаторах, проведенные статическим и динамическим методами, не дают однозначных результатов. На основании этих опытов нельзя сделать выводы о механизме реакции или составить эмпирическое уравнение кинетики процесса в общем виде. Можно предположить, что на разных металлах механизм реакции различен. Кажущийся порядок реакции, колеблющийся в пределах от О до I в зависимости от вида катализатора и условий опыта, является результатом наложения скорости многих неидентифицираванных реакций. [c.509]

Часто встречаются случаи, когда скорости гетерогенных процессов- настолько велики, что гомогенная реакция полностью подавляется. Таково, например, термическое разложение аммиака и других гидридов V группы (РНз, АзНз, ЗЬНз) в стеклянных и кварцевых сосудах. В некоторых случаях взаимное влияние гомогенного и гетерогенного процессов не позволяет делать определенных количественных выводов о кинетике реакции, что, по-видимому, имеет место, например, при разложении и синтезе окиси азота. [c.134]

Добавки водяного пара но оказываю заметного влияния на кинетику разложения, но воздух тормозит реакцию, а ртуть г, сероводород ускоряют ее. Окись углерода является сильным ингибитором процесса разложении 528, 52 ) . Г> другой работе [41] отмечается, что если водяной пар и аммиак не оказывали каталитически1" действия, то при введении II..S н О., скорость разложения попытались в 5 раз. [c.289]

Л. В. Писаржевский и Е. И. Шульц исследовали индукционный период самоускоряющейся реакции соединения водорода и кислорода на платиновом катализаторе, приготовленном в виде пластинок, предварительно обработанных кислотой или щелочью или подвергнутых анодной или катодной поляризации. Кинетика этого процесса была исследована С. Ю. Елович и В. С. Розингом. Удалось показать, что самоускорение реакции не является результатом удаления с поверхности покрывающих или отравляющих ее примесей, а происходит благодаря явлению автокатализа, который наблюдается вследствие разрыхления поверхности контакта и создания высокоактивных поверхностных структур за счет энергии первичной экзотермической реакции. Самоускорение гетерогенных каталитических реакций оказалось довольно распространенным явлением. Например, И. Е. Ададуров наблюдал сильное разрыхление и активацию платиновых сеток при окислении аммиака, Д. П. Добычин то же явление само-активации катализатора наблюдал при разложении метилового спирта на окиси цинка, содержавшей промоторы. Перечисленные работы показывают, что кинетика гетерогенных реакций должна учитывать возможность автокатализа и плоских цепей. [c.10]

Таким образом, вопрос о влиянии хлоридов требует уточнения. Поскольку в смесителе происходит не только разложение NH4 I, но и частич ная отгонка NH3 (реакция (2)) и поскольку реакция (1) не является лимитирующей в данном процессе, мы сочли целесообразным исследовать кинетику суммарного процесса. Для этого мы применили методику эксперимента, описанную в работе [6], немного упростив ее. Контроль за скоростью процесса производили по времени, затрачиваемому на поглощение отогнанного аммиака фиксированными количествами кислоты. В качестве стандартного щелочного реагента принимали известковую- суспензию, не содержащую хлоридов. Условия проведения эксперимента были близки к условиям работы смесителя. [c.34]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология