Режим экзотермической реакции Связь

В реакциях окисления мы встречаемся с еще одним обстоятельством. Реакция НН + О КООН, в Которой участвует молекула кислорода в триплетном состоянии, не может протекать из-за нарушения закона сохранения спина (спин исходной системы равен 1, спин продукта равен 0). Цепной радикальный механизм позволяет преодолеть это препятствие. Применение внешних источников инициирования (свет, электроны, инициаторы, активная поверхность) ускоряет цепной процесс. Таким образом, возникновение активных промежуточных частиц и их многократное участие в отдельных стадиях сложного процесса и является преимуществом цепного процесса, объясняющим широкую распространенность цепных реакций. Чаще всего цепная реакция — экзотермический процесс. В отличие от одностадийных экзотермических реакций в цепном процессе часть энергии исходных веществ переходит в энергию промежуточных частиц, обеспечивающую им высокую активность. Чаще всего это химическая энергия валентноненасыщенных частиц — свободных радикалов, атомов, активных молекулярных продуктов со слабыми связями. Реже это колебательновозбужденные состояния молекул, в которых молекулы вступают в реакции. И в том, и в другом случае имеет место экономное использование энергии суммарного процесса для ускорения превращения исходных частиц в продукты. Размножение активных частиц в разветвленных и вырожденно-разветвленных реакциях является уникальным способом самообеспечения системы активными промежуточными частицами. Разветвление цепей позволяет преодолеть высокую эн-дотермичность актов зарождения цепей и во многих случаях отказаться от внешних источников инициирования. [c.219]

В связи с рассмотрением результатов этих исследований следует отметить, что все исходные данные в целом согласуются. Различия между энергиями активации оказываются меньше, чем можно было ожидать, так как исследования были проведены независимо и поддерживать изотермический режим в условиях сильно экзотермической реакции было трудно. Уравнения скорости различаются и в отношении порядка реакции. Теоретически это дает основание предполагать и различные механизмы. Однако выяснение действительного механизма на основании только кинетических данных в лучшем случае чрезмерно слоняно и трудоемко [c.193]

Наиболее многообещающая область применения металлоорганических катализаторов — синтез химических продуктов и чистых топлив на основе синтез-газа. Реакция на этих стадиях являются сильно экзотермическими, поэтому весьма важно, что жидкофазный катализ дает возможность эффективно стабилизировать температурный режим. Существует предположение, что можно сделать стойкие к сере гомогенные катализаторы 1 65], однако единственная информация о таком эффекте —русская работа по гидрогенолизу связей углерод — сера [66]. [c.125]

Количество выводимого на переработку раствора и режим процесса окисления определяются содержанием солей в поглотительном растворе, которое обычно не превышает 100 г/л. Это связано, вероятно,с тем, что реакции окисления являются экзотермическими и процесс протекает с выделением большого количества тепла. [c.31]

Изотермический режим в промышленных аппаратах практически недостижим и его следует рассматривать как эталон для процессов, имеющих постоянную оптимальную температуру. Трудность осуществления изотермического процесса связана прежде всего с неравномерной скоростью реакции. В начальной зоне аппарата выделяется (или поглощается) очень большое количество тепла, которое полностью отвести невозможно. При эндотермических реакциях происходит некоторое выравнивание скорости реакции, так как интенсивное поглощение тепла в начальной стадии вызывает понижение температуры и соответственно уменьшение скорости реакции. Выделение большего количества тепла в начальной стадии экзотермического процесса может вызвать в аппарате опасные перегревы. Чтобы не допустить этого, применяют дополнительную подачу холодного газа в аппарат или заполняют начальную часть аппарата катализатором пониженной активности. [c.270]

В ряде случаев контроль и поддержание необходимых температурных режимов процесса изготовления ИП связаны со значительными трудностями. Дело в том, что наряду с легко регулируемыми внешними тепловыми воздействиями, определяемыми точностью и быстродействием работы отдельных узлов оборудования, в частности нагревательных и охлаждающих элементов, внутри композиции в ряде случаев возникают значительные эндо- и экзотермические эффекты, определяемые спецификой химических реакций и физических процессов, происходящих в реакционной смеси. Эндотермические эффекты обусловлены, в первую очередь, присутствием ФГО или ХГО газовыделение требует значительного количества тепла для испарения или термического разложения газообразователей. Экзотермические эффекты всегда возникают в процессе реакций отверждения композиций на основе реакционноспособных олигомеров и при охлаждении пеноматериалов на основе кристаллизующихся полимеров (теплота кристаллизации). Подчеркнем, что при получении именно ИП влияние теплоты экзотермического процесса кристаллизации оказывает значительно большее влияние на качество и свойства изделий, чем при получении обычных пенопластов. В самом деле, как было показано ранее, режим охлаждения вспененного ИП оказывает решающее влияние и на качество поверхностной корки, и на морфологию сердцевины и переходного слоя. [c.64]

В связи с этим заводом было принято решение реконструировать реактор по способу, предложенному ВНИИГазом и НИИОГАЗом с установкой двух встречных горелок. В проекте реконструкции, наряду с основными горелками, были предусмотрены горелки с форкамерами конструкции Г.И.Алимбаева. Впервые на ОГПЗ на установке 2У350 построен реактор с применением нового принципа создания двух встречных вращающихся пламен, взаимодействие которых в начале реактора должно обеспечить затухание вращения и создание на основной длине реактора режима идеального вытеснения. Реактор обеспечивает взаимодействие кислого газа с воздухом в две стадии. Первая стадия -интенсивное смешение кислого газа с воздухом и осуществление экзотермической реакции кислородом. Вторая стадия - экзотермическая реакция взаимодействия сероводорода с диоксидом серы. При этом в первой части идет затухание вращающихся потоков, вытекающих из внешних горелок, а во второй части обеспечивается режим течения, близкий к идеальному вытеснению. Это позволяет эффективно использовать объем реактора и уменьшает время, необходимое для достижения термодинамического равновесия. [c.19]

Температурный режим процесса и распределение объема катализатора по реакторам. Поскольку процесс риформирования сильно эндотермичен, его осуществляют в каскаде из трех-четырех реакторов с промежуточным подогревом сырья. В первом по ходу сырья реакторе проходит в основном протекающая с наибольшей скоростью сильно эндотермическая реакция дегидрирования нафтенов. В последнем реакторе протекают преимущественно эндотермические реакции дегидроциклизации и достаточно интенсивно экзотермические реакции гидрокрекинга парафинов. Поэтому в первом реакторе имеет место наибольший (30...50°С), а в последнем наименьший перепад (градиент) температур между входом в реактор и выходом из него. Высокий температурный градиент в головных реакторах риформинга можно понизить, если ограничить глубину протекающих в них реакций ароматизации. Это может быть достигнуто при заданном температурном режиме только уменьшением времени контакта сырья с катализатором, т. е. объема катализатора в них. В этой связи на промышленных установках риформинга головной реактор имеет наименьший объем катализатора, а хвостовой — наибольший. Для трехреакторного блока распределение объема катализатора по ступеням составляет от 1 2 4 до 1 3 7 (в зависимости от химического состава сырья и целевого назначения процесса), а для четырехреакторного оно может быть, например, 1 1, 5 2, 5 5. [c.743]

Настоящая серия опытов преследовала еще и другую цель, а именно-надо было объяснить наблюдающийся в условиях крупного производства факт, что сырье с более высоким началом кипения гидрируется труднее, чем обычное сырье с началом кипения 155° С. Как оказалось, подобный продукт и в условиях опытной установки действительно гидрируется труднее. Опытные печи небольших размеров должны обогреваться электричеством, так как тепловые потери при малых размерах печи больше, чем тепло, выделяющееся при экзотермической реакции, в условиях же крупного производства тепловой режим печей регулируется подводом холодного газа. Помимо других соотношений, экзотермическая реакция при гидрировании продукта с более высоким началом кипения в маленькой опытной печи на 250 см была так значительна, что нижний обогревательный пояс печи почти не был нагружен. В связи с этим температурный режим нижней части печи стал неустойчивым. Это явление объясняется просто. Легкокипя-щие составные газы нормального сырья отнимают часть тепла реакции гидрирования и регулируют, таким образом, со своей стороны температуру печи. В крупном производстве эта регулировка произгодит-ся подводом большего количестга холодного газа, вследствие чего возникают затруднения в работе печи. [c.152]

Тетрафторэтилен термодинамически неустойчивое соединение. Вместе с тем реакция полимеризации тетрафторэтилена, как и любой процесс радикальной полимеризации, протекает со значительным положительным тепловым эффектом. Теоретическое значение теплоты полимеризации тетрафторэтилена составляет 20— 25 ккал1моль тогда как практически, как показал опыт, она достигает 47 ккал/моль . Этого количества тепла достаточно для инициирования экзотермической реакции разложения тетрафторэтилена на углерод и тетрафтор-метан, также протекающей со значительным выделением тепла и носящей характер взрыва . В связи с этим при полимеризации тетрафторэтилена необходимо особенно тщательно контролировать температурный режим реакции и быстро отводить выделяющееся тепло. [c.36]

Наибольшее распространение для работы с зерненым катализатором при проведении экзотермических гетерогенно-катали-тических реакций со значительным тепловым эффектом получили контактные аппараты с теплоотводом из зоны реакции. Чаще всего для этой цели применяют трубчатые реакторы. Они представляют собой различного вида теплообменники, в трубках (реже — в межтрубном пространстве) которых находится катализатор. В качестве теплоносителя применяют газы (большей частью газы, поступающие на реакцию), высококипя-щие органические теплоносители (дифенил, дифенилоксид, ди-кумилметан и др.), расплавленные металлы (свинец, ртуть, сплавы), расплавленные соли. Межтрубное пространство, заполненное жидким теплоносителем, носит название бани реактора. Конструктивные особенности трубчатых контактных аппаратов в значительной степени связаны с вопросами отвода тепла. [c.163]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология