Инерционная реакция

Данные, относящиеся к реакциям типа Na -f RX, будут рассмотрены в главе VII, 25, поэтому здесь ограничимся упоминанием лишь некоторых важнейших закономерностей этих реакций. Энергия активации процесса уменьшается по мере удлинения органической цепочки. Интересно также влияние двойной углерод-углеродной связи на реакционную способность соединений RX. Оказывается, что атом хлора, присоединенный к винильному атому углерода, реагирует с натрием труднее, чем атом хлора, присоединенный к атому углерода, связанному простой связью. Инерционность реакции уменьшается, если атом хлора связан с аллиль-ным атомом углерода, а также при введении кислородсодержащих заместителей к атому углерода, с которым связан атом хлора. Наконец, укажем, что скорость реакции атома натрия с различными галогеновыми производными возрастает в направлений от фтора к иоду. [c.71]

Эта пара уравнений описывает инерционные реакции (т. е. инерционные течения) озера. Движение носит периодический характер с периодом 2я/ ( 17 ч для средних широт). Хотя этот тип движения редко наблюдается сам по себе в озерах с размерами менее - 10 км, тем не менее он лежит в основе всей озерной гидродинамики. [c.119]

По малой инерционности (выражающейся в малых значениях энергии активации и соответственно в большой эффективности соударений) реакции атомов Н с галогенами щ галогеноводородами приближаются к реакциям щелочных металлов. [c.32]

Значительные резервы повышения активности и избирательности процессов могут быть обусловлены нелинейными кинетическими зависимостями и инерционными свойствами катализатора [56, 57]. Вскрыть эти резервы можно па основании анализа уравнений химической кинетики, дающего возможность изучить особенности нестационарного поведения реакции [58]. [c.18]

Заметим, что наличие стадии растворения адсорбированного вещества в объеме катализатора не изменяет кинетических показателей процесса в стационарных условиях, а лишь приводит к большей инерционности процесса изменения поверхностной концентрации [В2]. Поэтому нестационарность но скорости реакции Ев будет проявляться при больших значениях периода. Возможно также увеличение максимума селективности, что обусловлено большим разделением характерных времен динамики изменения поверхностных концентраций. [c.45]

Тепловая инерционность слоя. Высокая скорость химического превращения в зоне реакции обеспечивается достаточно высокой температурой. Заметим, что тепловая энергия в зоне реакции, движущейся в направлении фильтрации газа, складывается из энергии реакции и энергии, накопленной слоем катализатора. Перепад температур в зоне реакции оказывается выше адиабатического разогрева. Накопление значительного количества тепла слоем возможно только при достаточно большой тепловой инерционности слоя (т. е. при достаточно большом отношении теплоемкости слоя катализатора к теплоемкости реакционной смеси). Большая тепловая инерционность слоя обеспечивает медленную, сравнительно со скоростью подачи реакционной смеси, миграцию высокотемпературной зоны реакции. Медленная скорость миграции возможна и по другим причинам. Нанример, вследствие большой теплопроводности слоя или большого значения адиабатического разогрева. Однако, эти факторы при небольшой тепловой инерционности слоя не могут обеспечить разогрев зоны реакции выше адиабатического. Для технологической реализации процесса переключений медленная скорость миграции реакционной зоны чрезвычайно существенна. [c.99]

Нестационарные процессы в гетерогенных каталитических реакторах можно создавать, изменяя входные условия — давление, состав, температуру, нагрузку исходной реакционной смеси. В этой главе предполагается, что процессы на поверхности катализатора квазистационарны. Тогда нестационарные температурные и концентрационные поля в зернистом слое катализатора будут определяться кинетическими характеристиками квазистационарного процесса, тепловыми эффектами происходящих в слое химических реакций, процессами переноса, закономерностями изменения входных условий и инерционными свойствами реактора в целом. [c.124]

Давление в Р2 может быть использовано для управления уровнем кипящего слоя только, если на установке предусмотрен транспорт ПВК. Инерционность по этому каналу невелика и изменение давления в регенераторе практически не влияет на протекание реакций крекинга. [c.56]

Рассмотрим температурный профиль по высоте реактора. Выравнивание температур сырья и катализатора происходит уже в нескольких сантиметрах от точки смешения. Температура слоя, высокая в верху реактора, сначала резко падает, что свидетельствует об интенсивном протекании эндотермической реакции крекинга, а затем несколько увеличивается вследствие преобладания экзотермических реакций образования вторичных продуктов. При этом [42] изменение температуры в верху реактора на 10—15° С приводит к изменению температуры в его середине на 2—3°С. Это обстоятельство, а также меньшая инерционность каналов, связывающих температуру верха с основными возмущениями, подтверждают [42] преимущество использования в САР температуры верха [c.63]

Применение анализаторов в качестве датчиков для автоматической стабилизации показателей качества затруднено целым рядом причин. Прежде всего — это вводимое анализаторами большое запаздывание в системе регулирования. По зарубежным данным [47] запаздывание реакции установленного на объекте анализатора начала кипения на изменение границы кипения фракции в колонне имеет порядок 1—4 ч. Для анализаторов конца кипения этот показатель будет еще большим . Запаздывание вызвано инерционностью системы пробоотбора и нагрева пробы, а также транспортным запаздыванием между точкой отбора пробы (обычно на выкиде соответствующего насоса) и местом расположения бокового отбора. Другой причиной, ставящей под сомнение целесообразность применения анализаторов в САР, является несовершенство пробоотборных систем, усугубляющееся большим содержанием катализаторной пыли в продуктах крекинга. Все это приводит к ненадежной работе анализаторов. И, наконец, третьей [c.73]

Пусть изменения объема в газовой фазе происходят за счет гетерогенных процессов испарения с поверхности жидкости, конденсации на поверхности, гетерогенного горения. Тогда величины диффузионных потоков в газовой среде должны быть согласованы с условиями на поверхности. При испарении, например, у поверхности непрерывно появляются новые объемы в газовой фазе (новые объемы пара), при конденсации происходит обратный процесс. При химической реакции на поверхности потоки исходных веществ (к поверхности) и потоки продуктов реакции (от поверхности) связаны стехиометрией реакции. Вдобавок во всех упомянутых случаях инертные (не участвующие в процессе) компоненты не должны перемещаться в направлении, нормальном к поверхности, на которой протекает процесс. В этом направлении общее давление Р сохраняется неизменным. Величина общего давления может меняться только за счет аэродинамических сопротивлений (вязких и инерционных сил). Эти сопротивления при возникновении стефановского потока обычно пренебрежимо малы и не могут привести к сколько-нибудь заметному изменению общего давления. [c.74]

Дифференциальные сканирующие калориметры (ДСК). В рассмотренных калориметрических вариантах регистрировалось изменение температуры относительно эталонного образца. В ДСК используется другой калориметрический принцип, а именно регистрируется разность тепловых потоков, необходимых для поддерживания равенства температур исследуемого и эталонного образцов в ходе линейной температурной программы. Это достигается с помощью вмонтированных в прибор сложных электронных регулирующих систем. Возможна регистрация тепловыделения или тепло-поглощения мощностью от 10 и более Вт. Тепловая инерционность составляет порядка секунды, поскольку используются образцы от 0,1 до 40 мг на 1 см2 ячейки. Площадь пика в ДСК пропорциональна глубине реакции. [c.319]

Поскольку регулятор расхода реагирует на изменение выходного давления, время его реакции зависит от объема газовых линий после регулятора. Чем меньше этот объем, тем быстрее меняется в нем давление до порога срабатывания регулятора. Для уменьшения инерционности регулятора следует стремиться к сокращению этого объема, который складывается из объемов фильтров, манометров, дозаторов, соединительных линий и колонки. [c.15]

Количественно быстродействие обычно оценивают по значению постоянной времени, характеризующей время реакции детектора на изменение концентрации (время отработки сигнала). Чем меньше постоянная времени, тем быстрее реагирует детектор (малая инерционность) и тем меньшие искажения появляются при записи хроматограммы. [c.42]

Естественно, что выделение существенных составляющих, т.е. вносящих значительный вклад в общую картину процесса, по разным признакам (характеристическое время и интенсивность) не всегда может привести к одинаковому результату. Так, в работе [208] был рассмотрен переходный режим в слое катализатора в парокислородном конверторе метана. В этом процессе реакция протекает в узкой зоне так, что в большей части слоя (более 90% всего объема) происходит фильтрация потока через зернистый слой. Естественно, в стационарном режиме в этой части слоя температуры потока и зерен катализатора одинаковы. В случае добавления инерционного члена при описании переходного режима его расчетное время составляет 20 мин. Экспериментально установлено, что переходный процесс длится более 1 ч. При этом необходимо учитывать такую составляющую, как перенос тепла между потоком и зернами катализатора, роль которой несущественна в стационарном режиме. Учет этой составляющей позволил достаточно точно предсказать переходный режим в реакторе. [c.154]

Подобно тому, как в рассмотренном ранее методе замедление реакции приводит к расширению реакционной.зоны, так и здесь уменьшение скорости реакции позволяет парам натрия проникнуть в атмосферу второго реагента на большую глубину, что непосредственно сказывается на вели- чине тени. Хартель и М. Полани [924, 986, 1233] разработали количественный метод, позволяющий определять с большой точностью скорость реакции по размерам тени на экране. Уточненная теория метода дана в работе [1399]. При помощи этого метода было показано, что изученные реакции в большинстве своем обладают большей или меньшей инертностью, проявляющейся в том, что реакция, как правило, осуществляется далеко не при каждом соударении молекул реагирующих веществ. Эта инерционность обусловлена наличием энергии активации однако, по-видимому, существуют реакции, в которых инерционность связана с малым стерическим множителем, обусловленным особенностями структуры молекул. В этих случаях, в противополо кность процессам, идущим с активацией, скорость реакции не зависит от температуры. Так согласно Хартелю и М. Полани [924], атом натрия реагируют с молекулами С Кз приблизительно при каждом 15 000-м столкновении независимо от температуры зоны реакции, из чего следует, что инерционность реакции в этом случае обусловлена малым стерическим множителем. [c.70]

Целенаправленное совмещение ректификации и химической реакции особенно эффективно в тех случаях, когда реакция про-гекает с высокой скоростью и большим тепловым эффектом и их совместное протекание не противоречиво. В этом случае основная цель совмещения состоит в активном использовании тепла химической реакции непосредственно в одном аппарате без промежуточных преобразователей и, следовательно, с высокой эффективностью. В отличие от обычно применяемой рекуперации тепла реакции в случае совмещения должна уменьшиться инерционность объекта и соответственно возрасти область устойчивых режимов. Другой причиной совмещения может служить потребность в изменении топологии концентрационного симплекса составов при разделении азеотропных смесей. [c.92]

К третьему уровню иерархии ФХС (рис. 1.1) можно отнести следующие явления [1, 20, 21 ]. Элемент дисперсной фазы (пузырь, капля), в котором протекают химические реакции как в объеме, так и на межфазной границе, движется в объеме сплошной фазы под действием сил Архимеда, инерционных сил и сил сопротивления, подвергаясь одновременно воздействию механизма переноса массы (ПМ), энергии (ПЭ) и импульса (ПИ) через границу раздела фаз в направлении 1 2. В качестве исходной причины возникновения межфазных потоков субстанций, обусловливающей всю совокупность явлений, составляюпщх механизм межфазного переноса, естественно принять неравновесность гетерогенной [c.26]

Отсюда видно, что зависимость максимальной температуры от инерционных параметров е и порядка е/ , т. е. для гетерогенных систем пренебрежимо мала. Если же максимальная температура определена, то скорость распространенпя фронта можно найти из баланса (18). В реальной области значений параметров, когда фронт распространяется в направлении фильтрации газа, слагаемое, пропорциональное Х/а в (30), как правило, можно не учитывать, так что фактически два механизма теплопередачи — межфазный теплообмен и теплопроводность но слою катализатора — влияют на характеристики фронта реакции аддитивно. [c.40]

На примере отклика наблюдаемой скорости реакции на ступенчатое возмущение функций отметим некоторые закономерности нестационарных процессов. Во-первых, переходные режимы заканчиваются не мгновенно, а имеют некоторый период релаксации. Как правило, характер релаксации скорости близок к экспоненциальному, иногда бывает незначительное начальное запаздывание. Во-вторых, наблюдается скачок скорости после возмущения по некоторым реагентам, имеющий конечную величину и предшествующий дальнейшему установлению монотонного характера скорости. Будем говорить об инерционных и предваряющих свойствах катализатора, смысл которых поясняется ниже. За исключением условий, в которых возможны кинетические автоколебания скорости, отмеченные закономерности проявляются во многих каталитических реакциях. Это позволяет предположить, что типичные стороны нестационарных процессов, вызванных как собственно каталитическими нревра- щениями, так и процессами, обусловленными сторонними превращениями, изменяющими свойства катализатора, в первом приближении могут быть выражены в сравнительно простой и удобной для исследования форме в виде дифференциальных уравнений относительно новых переменных — наблюдаемых скоростей превращения компонентов газовой фазы. Асимптотическое поведение этих уравнений при неизменном состоянии газовой фазы совпадает с кинетической моделью стационарного процесса. [c.18]

Энергетический баланс установившегося динамического режима распространения фронта реакции (3.436), представляющий собой взаимно однозначное соответствие между 0 и ю, характеризует отличие процесса распространения в гетерогенных и гомогенных газовых или конденсированных средах, в которых б(со)= 1 и, зна--чит, 0 = 00 + А бадЖ. В гетерогенных системах это условие выполняется только в случае стоячей волны, когда со = 0. Если же м > О, то 0 > 00 + АОадЗ , а если о)<0, то 0 < 0о + АбадЗ . Объясняется этот эффект тем, что вследствие большого различия теплоемкостей твердых и газовых фаз инерционность теплового поля гораздо больше инерционности концентрационного поля, что обусловливает возможность быстрой подачи непрореагировавшего компонента — теплового источника — в медленно перемещающееся тепловое поле. При движении фронта в направлении фильтрации газа максимальная температура выше адиабатической, так как в этом случае тепло, выносимое волной, складывается из адиабатического разогрева и тепла, отдаваемого слоем катализатора при его охлаждении. При движении фронта навстречу потоку газа, наоборот, часть тепла реакции расходуется на прогрев слоя катализатора, вследствие чего максимальная температура в зоне реакции ниже адиабатической. [c.84]

При выбранной соответствующим образом продолжительта-сти периода управления благодаря инерционным свойствам слоя катализатора вынужденные колебания переменных могут практически затухнуть до конца слоя катализатора. Это дает возможность исключить отрицательный эффект снижения скорости химической реакции при температурных колебаниях в областях слоя, где степени превращения близки к равновесным. [c.131]

ФК- и ФЛ-методы анализа газов применимы только для определения субмикро- п микроконцентраций, поскольку чувствительность методов резко падает с переходом к концентрациям порядка нескольких объемных процентов и выше. Метод практически избирательный, поскольку для значительного числа определяемых газов и паров при известном составе неопределяемых компонентов смеси могут быть подобраны специфические цветные реакции. Номенклатура газов и паров, определяемых этими методами, исключительно широка и в этом смысле ФК- и ФЛ-методы принадлежат к наиболее универсальным они применимы также и для контроля весьма малых концентраций многих аэрозолей. Для очень малых концентраций приходится накапливать сигналы. Вследствие своей инерционности фотоколориметрические и фотометрические методы непригодны для контроля быстро изменяющихся концентраций. [c.609]

В восходящем двухфазном потоке может наблюдаться изменение его кинетической энергии, которое в уравнении (1У.5) учтено-как инерционный напор Ар . Объясняется это тем, что газосодержание смеси изменяется по высоте трубы за счет неизотер-мичности процесса, изменения гидростатического давления или поглощения газа жидкостью в ходе реакции. [c.91]

Известны три метода удаления газовых компонентов абсорбция газов жидкостью, адсорбция на поверхности твердого вещества или химическое превращение в другой, безвредный газ. Последний метод обычно включает сжигание органического вещества непосредственно либо каталитически. Механизм этих методов основан на диффузии газа либо к поверхности поглощающей жидкости, либо твердого адсорбента или катализатора, либо в реакционную зону с лучшей химической реакцией. В этом отношении удаление газовых компонентов представляет собой не столь сложную задачу по- сравнению с удалением твердых -ча(стиц и гкапель, где наряду с диффузией играют роль другие механизмы инерционный захват, осаждение, электрастатические и термические силы. [c.102]

Критический зародыш новой фазы (Гиббс) представляет собой активированный комплекс (переходное состояние) системы. Движение системы через переходное состояние является результатом флюктуации и носит характер Врауновского движения в противоположность инерционному двюкению в теории химических реакций Эйринга. [c.5]

В последнее время для минерализации широко применяют микроволновые муфельные печи с автоклавами из полимерные консфукцион-ных материалов [125,126]. Благодаря более интенсивному поглощению энергии такие печи имеют малую инерционность. Кроме того, вследствие одновременного воздействия на ход химических реакций температуры, давления и микроволнового излучения минерализация происходит значительно быстрее (за минуты вместо 3-4 ч). Отсутствие соседства металлических деталей с афессивными средами, автоматизация процесса снижают поправки контрольного опыта и, как следствие, обеспечив<иот хорошие мефологические характеристики результатов анализа. [c.233]

Системы с обратными связями могут быть без запаздывания и с запаздыванием (инерционные системы). В последних системах свойства, накапливаемые в них, могут проявляться не сразу, а по истечении некоторого времени. Например, выделение тепла при реакции может с запаздыванием отразиться на составе конечного продукта. Для химических систем (объектов или звеньев) характерна большая инерционность — постепенность изменения выходной веллчины при мгновенном изменений входной. Компенсация запаздывания и работа с предвидением составляют основную задачу теории и практики автоматического управления химическими процессами. [c.29]

Прямая оптимизация процесса. Непосредственно на процессе (рис. 4, а) по определенной методике варьируются (оператором или автоматом) текущие значения регулируемых переменных X и по реакции объекта на эти искусственные возмущения подбираются и поддерживаются текущие оптимальные значения регулируемых переменных Хопт (вручную или при помощи регуляторов Р). Однако инерционность и сложность процессов в агрегате часто не позволяют точно определить и поддерживать его оптимальные технологические режимы прямым методом. [c.179]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология