также Кинетика синтеза

Найденное выше уравнение кинетики синтеза алмаза из метана и рассчитанная с его помощью диффузионная кинетика наращивания алмазных порошков характеризуют (приближенно) брутто-процесс. Нет сомнения, что как и при получении пирографита, реакция проходит ряд промежуточных стадий, связанных с образо ванием новых соединений и радикалов. Согласно схеме Касселя [611, в газовой фазе пиролиз метана идет через этилен и ацетилен. При синтезе алмаза такое положение может также иметь место. Нами было указано на возможность роста алмаза из углеводородов с кратными связями, хотя в одном из первых патентов по синтезу алмаза из газовой фазы такая возможность отрицалась [45]. [c.69]

Изучение кинетики синтеза метанола способствует раскрытию механизма этого сложного гетерогенно-каталитического процесса, а установление строгих кинетических закономерностей позволит определить оптимальные условия его ведения при экономически приемлемой производительности реакционного пространства, рассчитать реактор синтеза с оптимальными характеристиками (объем катализатора и его распределение в каталитической зоне, распределение реакционных газовых потоков, обеспечение рационального отвода тепла реакции), а также позволит разработать математическую модель процесса и оптимизировать его. Выяснение указанных факторов на основании кинетического анализа особенно актуально при создании крупно-тоннажных однолинейных агрегатов, одним из наиболее важных критериев функционирования которых является надежность и стабильность. [c.61]

Синтез метанола под давлением сопровождается образованием побочных продуктов, влияние которых на скорость образования метанола учесть весьма трудно. В то же время побочные продукты — вода, сложные эфиры, высшие спирты, альдегиды, кетоны, кислоты, углеводороды и др. — влияют на хемосорбцию исходных и промежуточных продуктов, образование активированных комплексов и в итоге — на кинетику образования метанола. Эти факторы являются одними из основных причин разнообразия применяемых лимитирующих стадий и получаемых кинетических закономерностей, поскольку условия исследований процесса практически всегда в чем-то отличались друг от друга. В исследованиях по кинетике синтеза метанола взаимодействие катализатора с компонентами реакции учитывалось также недостаточно. [c.64]

Так, например, М. Будар [511], а также некоторые другие исследователи указывали на возможности того, что уравнение кинетики синтеза аммиака (V.7) является приближенным выражением уравнения [c.171]

Однако встречаются и другие значения. Для одного и того же металла, взятого в качестве катализатора, величина п меняется в зависимости от способа приготовления, а также последующей обработки (спекания). Так, кинетика синтеза и разложения аммиака на железе, по данным ряда авторов, согласуется с п = 0.5, между тем Лов и Эммет получили из данных по разложению аммиака п = 0.3. Разложение аммиака на меди описывается уравнением [30] с п 0.5 (большая часть данных) и с тг = 0.25. Разложение аммиака на платине также приводит к п, [c.61]

Катализаторы с одним и двумя промоторами отличаются не только своей активностью по отношению к синтезу они влияют также на кинетику синтеза и разложения ННз у них разные хемосорбционные свойства и т. д. [c.182]

Однако синтез радиоактивной гидроперекиси циклогексила сложен, поэтому в работе [7] по исследованию последовательности образования продуктов окисления циклогексана был использован следующий прием. В определенный момент времени 0, когда в среде реагирующего вещества накопится достаточное количество промежуточных продуктов, добавляют небольшое количество вещества А, содержащего в молекуле радиоактивный изотоп углерода. С этого момента вещества, образующиеся непосредственно из А, будут появляться только в радиоактивном виде. Их удельная молярная радиоактив- ность равна удельной молярной радиоактивности исходного А после введения добавки. Удельные молярные радиоактивности аир соединений В и С начнут расти. Зная ао, а также кинетику накопления В и С можно определить шг, шг Шз ы>4, Общая радиоактивность вещества С равна [c.131]

Алкиловые эфиры. Метиловые и этиловые эфиры обычно недостаточно реакционноспособны для их использования в пептидном синтезе. Тем не менее их иногда применяют для реакций поликонденсации [352, 435, 1177], а также для синтеза циклических [400] и линейных пептидов [1177]. Введение трифторацетильной защитной группы можно осуществить в очень мягких условиях действием метилового или этилового эфира трифторуксусной кислоты [2482, 2492, 2503]. Скорость аминолиза метиловых эфиров значительно возрастает в присутствии имидазола [2557] (об изучении кинетики реакции аминолиза обычных алкиловых эфиров см. [1796]). [c.149]

Впоследствии на том же катализаторе было проведено [34] исследование кинетики синтеза аммиака при атмосферном давлении. При 451° было получено среднее значение к, равное 1,15-10", т. е. несколько выше, чем при 450° и 300 атм (0,94-10" ). Проведенный М. И. Темкиным [35] приближенный учет отклонения поведения участвующих в реакции газов от законов идеальных газов, а также влияния давления на скорость адсорбции и десорбции позволил качественно объяснить некоторое уменьшение константы скорости реакции к при повышении давления. [c.106]

Кинетика синтеза окиси азота. Составляя кинетическое уравнение для обратимой реакции N2 + О2 2Н0, обозначим концентрацию окиси азота через х, а мало изменяющиеся концентрации азота и кислорода включим в константу Кг, допустим также второй порядок реакции разложения N0. Тогда [c.234]

На основании данных, полученных при изучении гидродинамики и теплопередачи взвешенного слоя мелкозернистых материалов под высоким давлением (до 300 ат), а также при исследо вании кинетики синтеза аммиака, спроектирована и изготовлена насадка колонны (диаметр 700 мм) со взвешенным слоем катализатора. [c.113]

О соотношении концентраций продуктов и энергетических выходов более подробно см. 21. В разделе, посвященном кинетике реакций, говорится также о синтезе перекиси водорода и диссоциации двуокиси углерода в барьерном разряде. [c.87]

Чтобы выяснить механизм того или иного биохимического процесса, почти всегда необходимо иметь представление о кинетике отдельных его стадий. Репликация и транскрипция ДНК, а также, вероятно, синтез белков и многочисленные процессы регуляции активности генов сопровождаются изменением вторичной структуры. Если бы скорость этих изменений была достаточно велика, биологические системы при своем функционировании могли бы просто выжидать, когда спонтанно возникнет необходимое состояние, и использовать его. В противном случае в биологических системах должны существовать специфические катализаторы (в большинстве случаев белки), которые взаимодействуют непосредственно с участками нуклеиновых кислот, имеющими невозмущенную вторичную структуру, и увеличивают скорость их перехода в нужное состояние. Эти два механизма соответствуют двум совершенно разным требованиям к организмам. Для того чтобы понять основные особенности функционирования нуклеиновых кислот, нужно оценить скорость конформационных перестроек в них. [c.332]

Теоретические принципы формальной кинетики, описанные вьпие, позволяют определить лишь кажущиеся константы скорости и знергии активации протекающих реакций. Для процессов массопереноса в поровой структуре катализаторов характерны возникающие градиенты концентраций, которые зависят от геометрических характеристик пор (размер, извилистость, шероховатость стенок пор и пр.), а также от размеров диффундирующих молекул и частиц сырья. При подборе и синтезе эффективных катализаторов для рассматриваемых процессов весьма важно выявить связь кажущихся показателей кинетики с основными факторами, определяющими эффективность массопереноса в порах катализатора. [c.79]

Таким образом, необходимо наличие в металлируемом соединении достаточно подвижного водорода. Растворители эфирного типа значительно облегчают реакцию переноса цепи и, кроме того, сами часто являются объектами металлирования, что служит еще одним доводом к отказу от использования их в процессах получения жидких каучуков методом каталитической полимеризации. Однако в некоторых случаях перенос активного центра возможен также в среде неполярных растворителей. Так, эффективный перенос цепи осуществляется при синтезе бутадиен-стирольных жидких каучуков, если процесс проводят в толуоле в присутствии алкоголятов калия, в качестве добавок сближающих константы сополимеризации. При исследовании кинетики полимеризации 1,3-пентадиена было показано, что если полимеризация транс-формы мономера подчиняется закономерностям полимеризации с литийорганическими соединениями, то цас-форма ведет себя иначе во всех растворителях эффективный перенос на мономер обусловливает расширение молекулярно-массового распределения и получение полимера с молекулярной массой более низкой, чем расчетная [17], [c.418]

При рассмотрении современных каталитических производств экономические секреты фирм не раскрываются. Следует также иметь в виду, что для синтеза большинства химических продуктов существует несколько конкурентоспособных процессов. Основной упор делается на промышленную практику, а не на теорию, кинетику и механизмы реакций, так как по этим важным аспектам катализа уже имеются превосходные обзоры. [c.5]

Описываются исследования предаварийных режимов потенциально опасных процессов на физических моделях — лабораторных и пилотных установках. Эти исследования дают возможность отработать методику эксперимента, обеспечивающую получение информации о нужных параметрах в условиях безопасности, а также установить количественные соотношения параметров предаварийного режима процессов. В этой связи описаны лабораторные и пилотные установки, на которых производились исследования потенциально опасных процессов нитрования и магнийорганического синтеза. На лабораторных установках удается получить качественную картину поведения процесса в предаварийных и даже в аварийных режимах и накопить необходимые данные для конструирования пилотной установки. На пилотных установках выявляются количественные соотношения с учетом требований масштабирования и с обеспечением безопасности. Последняя достигается применением особых методов ( метод искусственного снижения опасности ) и резервированием избыточной мощности защитных воздействий. В книге описаны также методы термоаналитических исследований химических процессов, позволяющие получить необходимые (и обычно отсутствующие у технологов) данные о кинетике процесса. Эти данные крайне необходимы для исследования процессов методами математического моделирования. Параллельное использование действующего объекта, привязанного к ЭВМ, и его модели позволяет максимально приблизить модель к реальности и провести ряд исследований с помощью специально разработанных алгоритмов проверки адекватности модели, оптимизации и других, [c.8]

Однако кинетика оксиэтилирования в указанных работах [1—8] изучалась при сравнительно невысоких температурах (до 100° С) и в статических условиях, т. е. без перемешивания и непрерывной подачи окиси этилена. Поэтому результаты этих работ не могли быть использованы для промышленных синтезов, так как при проведении оксиэтилирования в производственных условиях перемешивание и непрерывная нодача газообразной окиси этилена, несомненно, скажутся на кинетике реакции оксиэтилирования. Работ по оксиэтилированию в условиях, близких к промышленным, проводилось много, но ни в одной из них не ставилось целью выяснение кинетики этой реакции. Кинетика оксиэтилирования соединений, содержащих несколько гидрофобных и гидрофильных цепей, также ранее не изучалась. Поэтому этот вопрос представляет определен- -ный интерес как с теоретической, так и с практической точки зрения. [c.162]

В 14.4.1 было показано, что температура и давление влияют на состояние системы и скорость синтеза аммиака противоположным образом, то есть существует противоречие между термодинамикой и кинетикой процесса. Поэтому, выход аммиака и удельная производительность катализатора зависят в первую очередь от этих параметров, а также от состава и объемной скорости газовой смеси, и активности катализатора и конструкции реактора. [c.200]

В 1867 г. Г. Дикон разработал получивший всемирную известность хлорный процесс—получение хлора окислением НС1 воздухом над медными соединениями. В 1867 г. А. Гофман получил впервые формальдегид окислением метилового спирта воздухом над платиной. В 1871 г. М. Г. Кучеров открыл замечательную реакцию гидратации ацетилена разбавленной серной кислотой в присутствии ртутных солей, которая лежит в основе многих каталитических превращений ацетилена, его гомологов и производных. В 1875 г. Кл. Винклер разрешил, наконец, проблему каталитического окисления SO, в SO3 воздухом в присутствии платинового катализатора, разработав промышленный способ контактного синтеза серной кислоты. Этот вопрос имеет многолетнюю интересную историю, начиная с работ И. Деберейнера и патента П. Филлипса в 1831 г., рекомендовавшего также платиновый катализатор, по потерпевшего неудачу из-за неумения проводить очистку сернистого газа от контактных ядов. В 1877 г. М. М. Зайцев опубликовал свои исследования по восстановлению различных органических соединений водородом в гетерогенной фазе над платиной или палладием, предвосхитив по существу методику гидрирования, разработанную гораздо позднее. В том же 1877 г. Н. А. Меншуткин начал свои классические исследования по приложению химической кинетики к органическим ссединениям в области изучения скоростей этерификации различных карбоновых кислот спиртами. В 1878 г. А. М. Бутлеров открыл реакцию уплотнения олефинов под действием серной кислоты, что явилось преддверием к синтезу высокомолекулярных соединений и процессов алкили-рования, имеющих сейчас огромное значение. Г. Г. Густавсон провел ряд исследований по каталитическому действию галогенидов алюминия на органические соединения, несколько опередив работы Ш. Фриделя и Дж. Крафтса. [c.15]

Некоторые другие теории адсорбции также применялись для изучения кинетики реакций. Брунауэр, Эмметт и Теллер расширили теорию Лэнгмюра, и их уравнение, часто обозначаемое как уравнение БЭТ, нашло широкое применение для измерения поверхности твердых частиц (см. пример УИ-1). Хорошо известное уравнение изотермы Фрейндлиха приводит к очень простым и часто используемым уравнениям скорости (см. стр. 224). Весьма полезное уравнение, описывающее кинетику синтеза аммиака, предложено Темкиным и Пыжовым . Эти исследователи применили уравнение адсорбции, отличающееся от уравнения Лэнгмюра тем, что при его выводе учтена неоднородность поверхности, а также принято, что теплота адсорбции линейно уменьшается с увеличением степени насыщения поверхности. Уравнение Темкина и Пыжова приведено в задаче УП-9 (стр. 237). [c.208]

Проведение синтеза соединений при температурах, при которых исходные компоненты претерпевают полиморфные превращения. Рассмотрим влияние полиморфных превращений па кинетику образования титаната самария, т. е. на конкретном примере проследим эффект Хедвала. Двуокись титана существует в виде двух модификаций низкотемпературной — анатаз и высокотемпературной — рутил. Анатаз переходит в рутил необратимо в интервале температур 900—1000° С. Окись самария также кристаллизуется в двух модификациях низкотемпературной мета-стабильной С-форме и стабильной В-форме. Фазовый переход С-формы в В-форму происходит в интервале 1000—1100° С [27]. Чистота исходных реактивов, а также проведение синтеза для каждого окисла двух различных модификаций из одних и тех же реактивов (т. е. полностью идентичных по наличию в них примесей) служили гарантией того, что различие в скоростях взаимодействия окислов определяется лишь их структурой и фазовыми превр ащениями. [c.152]

Картина идеального адсорбированного слоя в ряде случаев не передает наблюдаемых зависимостей. Это объясняется неоднородностью поверхности или взаимным влиянием хемосорбированных атомов или молекул. Каждый из этих эффектов приводит к уменьшению энергии связи адсорбированных частиц с поверхностью при увеличении степеии покрытия поверхности. Удовлетворительное и в то же время достаточно простое описание явлений достигается, если допустить линейную зависимость энергии адсорбции, а также энергии активации, от степени покрытия поверхности. Йримером получаемых таким путем уравнений может служить уравнение кинетики синтеза аммиака. [c.284]

Важными факторами, влияющими на степень превращения алюминия и скорость образования триизобутилалюминия в одну стадию, являются предварительное активирование алюминия и температура реакции [44]. На рис. 13 представлена кинетика синтеза триизобутилалюминия с применением алюминиевого порошка ПА-4, активированного механическим измельчением. Началу реакции образования диизобутилалюминийгидрида предшествует индукционный период (участок I), в течение которого с поверхности алюминия удаляются ингибирующие примеси. Далее в реакцию вступает активированный алюминий, поверхность которого не покрыта пассивирующей пленкой (участок II). На этом участке скорость гидрирования, определяющая суммарную скорость процесса, почти равна скорости вторичной гомогенной реакции алкилирования образовавшегося диизобутилалюминийгидрида, протекающей весьма быстро. Зависимость степени превращения алюминия от длительности процесса на этом участке близка к линейной. В начальный период процесса линейны также кривые поглощения водорода. Замедление суммарной реакции на участке III авторы работы [44] объясняют уменьшением скорости гидрирования. К этому времени весь активированный алюминий уже прореагировал, а оставшийся доактивируется в ходе синтеза. [c.157]

Некоторые другие теории адсорбции также применялись для изучения кинетики реакций. Брунауэр, Эмметт и Теллер расширили теорию Лэнгмюра, и их уравнение, часто обозначаемое как уравнение БЭТ, нашло широкое применение для измерения поверхности твердых частиц (см. пример УП-1). Хорошо известное уравнение изотермы Фрейндлиха приводит к очень простым и часто используемым уравнениям скорости (см. стр. 215). Весьма полезное уравнение, описывающее кинетику синтеза аммиака предложено Темкиным и ПыжовымЭти исследователи применили уравнение адсорбции, отличающееся от уравнения Лэнгмюра тем, что при его выводе учтена неоднородность поверхности, [c.199]

В работе [4] изучали кинетику синтеза аммиака из азотоводородной смеси в тлеющем разряде (р = 80 мм рт. ст., / = 75 ма) в присутствии паров цинка, кадмия и ртути. Результаты опытов показаны на рпс. 1, где в зависимости от удельной энергии приведены выходы аммиака в об.%. Обнаружен значительный каталитический эффект действия ртути и отрицательное действие цинка и кадмия. Действие ртути на синтез аммиака авторы также объясняют энергетическим катализом, механизм которого в данном случае представляется им в следующем виде [c.147]

Кияма и Судзуки изучали кинетику синтеза карбамида при постоянном объеме непосредственно из аммиака и двуокиси углерода [81 ]. Для этого они смешивали в автоклаве нагретые до заданной температуры газообразные аммиак и двуокись углерода в мольном соотношении 2 1 под давлением 150 ат. О скорости реакции судили по изменению давления во времени, начиная от момента заполнения автоклава разогретой газовой смесью при 150 ат до установления равновесного давления, а также по накоплению карбамида (рис. 80). [c.96]

Весьма простыми и надежными для изучения кинетики гетерогенных реакций оказались безградиентные методы, принцип которых предложен М. И. Темкиным и осуществлен в виде проточноциркуляционного метода [371, 372], позволяющего непосредственно измерять скорость реакции, не осложненную диффузией и градиентами температур, концентрации вещества и скоростей реакции по сечению слоя катализатора. Метод нашел широкое применение в различных лабораториях Советского Союза при помощи него М. И. Темкиным и его сотрудниками изучена кинетика синтеза аммиака [373], кинетика окисления этилена в окись этилена, реакция метана с водяным паром и ряд других процессов химической технологии. Безградиентные методы применяются также Д. В. Сокольским [374], Г, К. Боресковым [375], С. Л. Киперманом [376] и др. [c.65]

В промышленности широко используется проведение реакций в струе газа, проходящего через реактор, который может быть или пустым, играя роль только области, где поддерживается постоянная температура, или заполненным слоем зер-неного катализатора. Примерами реакций, осуществляемых в потоке в промышленных масштабах, могут служить реакции термического и каталитического крекинга нефтепродуктов, каталитического алкилирования, иолимеризации, гидро- и дегидрогенизации углеводородов, дегидратации и дегидрогенизации спиртов, гидратации олефинов, галоидирования, нитроваиия охислами азота, синтеза аммиака, получения серной кислоты контактным способом, синтеза моторного топлива н т. п. Поэтому и лабораторные опыты по изучению кинетики многих в.ажных широко применяемых в промышленности реакций проводятся также в потоке. Вследствие того, что реакции этого типа проводятся обычно при постоянном давлении и сопровождаются в большинстве случаев изменением объема участвующих в реакции веществ, уравнения кинетики этих процессов должны отличаться от уравнений, выведенных выше для условия ПОСТОЯННОГО) объема. Кроме того, и сам метод расчета кон-стаит скоростей реакций, протекающих в потоке, должен отличаться от методов расчета констант скоростей реакций,осуществляемых при постоянном объеме, так как очень трудно определить время пребывания реагирующих веществ в зоне реакции (так называемое время контакта). [c.48]

Программа расчета трубчатого реактора обозначена RTK22. Она предназначена для расчета противоточного реактора (типа TVA) и может быть использована, как упоминалось ранее, и для проектирования и при расчете режима. По существу, это программа прямого расчета режима с внешней процедурой оптимизации. Исходные данные включают скорость и состав входного газа, давление синтеза, скорость прямого байпаса (если таковой имеется) или подвода тепла к синтез-газу, температуру входа, и фактор охлаждения слоя , который представляет площадь поверхности охлаждающих труб на единицу объема катализатора, умноженную на соответствующий коэффициент теплопередачи. Данные должны также включать одно из условий окончания расчета — или объем катализатора, или выходную концентрацию, которая может быть выражена в тоннах аммиака в день. Так как все условия на входе в слой определены, то можно выполнить интегрирование уравнений кинетики реакции, теплового баланса и теплопередачи до достижения любого из заданных условий на выходе. Именно это гибкое условие окончания позволяет использовать программу как для проектного расчета, так и при определении режима реактора. [c.192]

В пропан-бутановых смесях при температурах, соответствующих незначительной скорости распада пропана и заметной уже скорости распада бутана (510°), наблюдается, несмотря. на распад бутана, превращение пропана в бутан наряду с инициированным распадом пропана. Таким образом, в сме-си алканов нет аддитивности распада. Кроме того, малые ш б авкИ" бутана, распадаясь, индуцируют крекинг пропана Г)Олее подробное рассмотрение схем инициирования и тальное обсуждение результатов анализа состава продуктов" инициированного крекинга алканов (полученные методом га-, зовой хроматографии) будет дано во второй части монографии. — Кинетика инициированного крекинга омесей алканов (про- пан-бутан) описывается уравнениями, аналогичными тем, которые были приведены выще для скорости инициированного крекинга отдельных алканов, но только с некоторыми особенностями. Последние будут рассмотрены во второй части монографии. Там же рассмотрим перспективы применения инициированного крекинга алканов и смесей их как метода переработки нефтяных газов, отходящих газов крекинга, фракций петролейного эфира и нефтяных погонов на олефины—сырье для получения ценных псГЖмЩзны х материалов и многочисленных продуктов, а также как приема синтеза в смесях алканов. [c.70]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология