Произвольная гомогенная реакция

У.4. Произвольная гомогенная реакция [c.95]

Результаты, полученные для простых гомогенных реакций, нетрудно распространить на гетерогенные реакции, а также процессы, включающие произвольное число реакций первого порядка. В случае гетерогенной реакции эффективной константой скорости к будет произведение константы скорости гетерогенной реакции, отнесенной к единице активной поверхности, на площадь активной поверхности в единице объема ячейки. Для этой величины останутся справедливыми все выделенные выше соотношения. Реакция на пористой частице катализатора может рассматриваться как гомогенная реакция, протекающая только в застойных зонах, но не в проточной части ячейки. Степень превращения, достигаемая в результате такой реакции, по-прежнему определяется формулой (VI.58), но функция А к) в этом случае должна быть связана с функцией распределения времени пребывания только в застойных зонах, а не во всем объеме ячейки. Эта видоизмененная функция А (к), в отличие от (VI.59), будет иметь вид [c.233]

Рассмотрено влияние гомогенных реакций на интенсивность конвективного массообмена частиц с потоком. В приближении диффузионного пограничного слоя полу-чено решение задачи о массообмене капли при протекании в окружающей жидкости объемной химической реакции первого порядка. Приведена приближенная формула для числа Шервуда при произвольной зависимости скорости объемной химической реакции от концентрации. [c.171]

Рассмотрим тепловой режим поверхности для общего случая произвольной кинетики на поверхности нужно только, чтобы скорость реакции монотонно и достаточно быстро возрастала с температурой. При этом мы воспользуемся методом, который был применен Семеновым в теории теплового воспламенения для гомогенных реакций (см. главы VI и VII). [c.393]

Перемещение водорода в органических соединениях рассматривается в следующих аспектах 1) реакции в гомогенной среде или при повышенной температуре 2) реакции в присутствии гетерогенных катализаторов 3) фотохимическое перемещение 4) биохимические процессы. При современном уровне наших знаний трудно установить связь между этими типами переноса водорода, поэтому такая классификация произвольна. [c.329]

Вопрос об оптимальном соотношении объемов ступеней неоднократно обсуждался в литературе. При этом, однако, рассматривались лишь гомогенные химические реакции (см., например, обзор в работе [51]). Выло установлено, что значение Я(,пт при проведении гомогенных химических реакций в каскаде реакторов смешения заключено в диапазоне от 1 до а, т. е. в иных пределах, чем для гетерогенных процессов. Это отражает некоторые принципиальные различия между гомогенными и гетерогенными процессами, отмечавшиеся в главе 1. Результаты изотермического гомогенного процесса полностью определяются концентрациями реагентов в ступенях и средним временем пребывания в них распределение частиц (т. е. молекул) по времени пребывания не играет в этих процессах никакой роли, так как химическая активность молекулы не зависит от того, сколько времени она уже пробыла в каскаде реакторов. В противоположность этому, химическая активность частицы твердой фазы в гетерогенном процессе зависит от времени ее пребывания в каскаде чем больше время пребывания частицы, тем сильнее она растворилась и тем ниже ее реакционная способность. Это различие между гомогенным и гетерогенным химическими процессами хорошо видно на примере реакций нулевого порядка. Если скорость гомогенного процесса не зависит от концентрации, то степень превращения определяется только средним временем пребывания и не зависит ни от числа ступеней, ни от соотношения их объемов. В этих условиях можно выбрать в качестве опт произвольное неотрицательное число. Если обозначить оптимальное отношение объемов при нулевом порядке реакции через Яо, то естественнее всего положить Хо==0, что соответствует одноступенчатому реактору применение многоступенчатых систем для проведения таких процессов является излишним. Для гетерогенных реакций нулевого порядка это уже не так результат процесса определяется не столько средним временем пребывания, [c.187]

В случае протекания гомогенной химической реакции с произвольной скоростью КуРу (С) среднее число Шервуда для твердой частицы произвольной формы при больших числах Пекле может быть найдено по формуле [20] [c.375]

Исследовано влияние гомогенных химических реакций на интенсивность конвективного массообмена капель и частиц с потоком. Приведены простые приближенные формулы для расчета числа Шервуда при произвольной зависимости скорости объемной химической реакции от концентрации для поступательного и сдвигового течений. [c.215]

Расчет распределения времени пребывавкя в гомо генном реакторе с произвольной структурой потоков, опй-оываемой ячеечной моделью, в работах [12,1 осуществлен на основе математического аппарата цепей Маркова. Далее [н] этот метод был расширен для расчета химических реакций произвольной сложности в гомогенных реакторах. Однако информа дик ш распределенин времени пребывания недостаточно для того, чтобы рассчитать превраще-. ние в дисперсной фазе для химической реакции порядка, отличающегося от первого. Для проточного реактора с мешалкой важное влияние на превращение в дисперсной фазе оказывает взаимодействие между каплями за счет коалесценции и ре диспергирования. При отсутствии взаимодействия каждая капля ведет себя как неаа -висимый периодический реактор со своим временем пре >-бывания равным возрасту капли. При этом реактор является полностью сегрегированным по дисперсной фазе. В связи с различным временем пребывания капель возникает распределение по концентрации в дисперсной фазе. При наличии коалесценции и редиспергирования происходит уменьшение разницы в концентрации капель. При бесконечной скорости взаимодействия концентрация в дисперсной [c.142]

Накоплен огромный экспериментальный материал, указывающий, что интервал гомогенности бертоллидов изменяется с температурой и в простейшем случае может быть представлен графиком, изображенным на рис. 29. Классические методы фазового анализа по кривым охлаждения жидкости (если возможно, плавления) "или но диаграммам равновесного давления нара (если один из компонентов является летучим) указывают, что твердые вещества характеризуются высокой температурой разупорядочения структуры, несмотря на то что во многих случаях минимум (см. рис. 29) лежит ниже комнатной температуры — отправной точки, совершенно произвольно принятой в литературе. В области, лежащей ниже- кривой, бертоллид нестабилен и диспроиорционирует на другие фазы с меньшим интервалом гомогенности. В некоторых случаях разделение фаз протекает чрезвычайно медленно, и для образования упорядоченных фаз из бертоллида, полученного при высоких температурах, требуется длительная термическая обработка или отжиг. По этой причине в настоящее время во многих работах реакции в твердой фазе осуществляются в области, лежащей ниже линии солидуса. [c.107]

В соответствии с соотношением участвующих в химической реакции двух компонентов (эфир и вода) на диаграмме проведена реакционная линня геометрически она прохйдит по лучу СП-М. Согласно первому свойству отношения компонентов двойнЫх Ц тройных смесей на этом луче в разных его точках будут отвечать одним и тем же величинам. Расчет состава тройной смеси на диаграмме может проводиться в двух вариантах 1) пересечением изорефракты с реакционной линией СП-М находим составы смесей, получаемых непосредственно по реакции, т. е. при соотношении эфир вода = 80,4 (76) 19,6 (18). Результат анализа даеТ возможность, пользуясь табл. 1, определить степень превращения спирта- Линии изоп.лотности с реакционной линией пересекаются на узком участке, и нахождение составов смесей по ним практически исключается 2) пересечением линий изоплотности и изо-рефракт па плоскости треугольника, определяющей гомогенную область тройной смеси. Составы тройной смеси здесь произвольны и не связаны с химической реакцией. [c.77]

Гетерогенные системы. Гетерогенными системами называются системы, в которых однородные части отделены друг от друга поверхностью раздела. Примерами таких систем являются, например, вода — лед, жидкость — пар. При рассмотрении гетерогенных систем пользуются понятиями число фаз Ф, число компонентов К, число степеней свободы С. Фазой называется однородная во всех точках по химическому составу и физическим свойствам часть системы, отделенная от других гомогенных частей системы поверхностью раздела. Наличие поверхности раздела является необходимым, но недостаточным признаком фазы. Так, например, однородные кристаллы ЫаС1 в насыщенном растворе составляют одну фазу. Числом независимых компонентов в системе называется наименьшее число индивидуальных веществ, при помощи которых можно определить состав каждой фазы в отдельности. В химической системе понятие вещество и компонент не идентичны. Вследствие того, что между компонентами могут протекать химические реакции, число компонентов сокращается на число протекающих реакций. Иначе говоря, число компонентов химической системы равно числу веществ, содержащихся в системе, за вычетом числа реакций, идущих между ними. Так, например, система Са0(тв)+С02(г) СаСОз(тв) характеризуется любыми двумя компонентами из трех. Числом степеней свободы системы называется число термодинамических параметров (температура, давление и концентрация), определяющих ее состояние, которое можно произвольно менять в определенных пределах без изменения числа фаз. Гетерогенные системы имеют большое практическое значение в металлургии, галургии и других областях. [c.78]

ЧИСТО теоретических построений можно найти зависимость [с ] = Р1 для любой произвольно выбранной мощности дозы 1 . Для этого сначала необходимо построить зависимость 1д от lg при мощности дозы /х и сместить по абсциссе и ординате каждую точку этой кривой на величину В результате первоначальная кривая, не меняя формы, сдвинется параллельно самой себе вдоль обеих осей координат на величину (/г/Л) /"- Полученная таким способом новая кривая и будет искомой зависимостью lg от 1 т 1] для мощности ДОЗЫ /а- Подобный результат справедлив только при правильности уже упоминавшихся выше предположений о гомогенном распределении частиц и протекании в растворе только бимолекулярных реакций, а потому может являться критерием при проверке их правильности. В работах Эршлера с сотр. [2], Гормли и Шварца [7, 8] была показана справедливость указанных предположений для ряда систем. В работах авторов по стационарным состояниям в растворах кислорода [91 было показано, что в определенном интервале концен- [c.142]

Одной из основных проблем физической химии является изучение равновесия снстем, в которых могут протекать те или иные превращения, например, химические реакции, переходы из одного агрегатного состояния в другое, образование растворов или их расслоенпе. В случае реакций в гомогенных системах—газообразных или жидких—мы имеем возможность найти константу равновесия п по ней рассчитывать как состав равновесных систем, так и количества прореагировавших веществ при переходе произвольной смеси к состоянию равновесия. [c.5]

Система аа + а ааа была исследована Ли, Смидом и Шварцем [23], которые изучали кинетику в реакторе идеального смешивания. Удобство этого метода определяется тем фактом, что концентрации всех реагентов, продуктов и промежуточных веществ остаются постоянными в реакторе [24]. Реагенты подаются в реактор с постоянной скоростью V (сл1 /сек). Вводимый раствор содержит реагент А с концентрацией С А,о, В — С концентрацией Св,о и т. д. Одновременно V см 1сек раствора, содержащего продукты, выводится. Перемешивание в реакторе поддерживает состав реакционной смеси гомогенным по всему объему V, и, следовательно, состав вытекающей жидкости идентичен составу смеси в реакторе. В системе живущий димер живущий тример реакция обрывалась мгновенно выливанием выходящей жидкости в водный тетрагидрофуран. Простота такой методики очевидна, так как для вычисления всех требуемых констант необходимо лишь определить концентрацию оставшегося мономера в убитой реакционной жидкости при различных скоростях потока. Начальные концентрации мономера Хц и живущего димера г/о выбирают произвольно и поддерживают постоянными в каждой серии опытов. В системе через несколько минут достигается стационарное состояние, после этого отбирают пробу выходящей жидкости и в ней измеряют количество а-метилстирола. В результате получается стационарная концентрация мономера Xf в реакторе. Стационарная концентрация димера г/( и тримера определяется стехиометрией процесса, т. е. [c.126]

Конвекция и экзотермическая химическая реакция. Известны случаи возникновения естественной конвекции в химически активных средах в результате протекания гомогенных химических реакций. Имеются данные [91, 92] о том, что причиной возникновения конвекции служит экзотермическая реакция псевдонулевого порядка. Рассмотрена концентрационная конвекция [93], вызванная гомогенной химической реакцией произвольного порядка. К этим исследованиям близки работы [94, 95] о численном моделировании концентрационной конвекции при выращивании кристаллов. [c.447]

Эти представления выдвигают на первый план интенсификацию процессов переноса в турбулентном потоке, но игнорируют влияние турбулентности на макрокинетику реакций (см. 5-3). Недостаточно согласуются между собой и с теоретическими формулами опытные данные по определению скорости турбулентного горения. Все это лишает величину надежности, необходимой для выбора ее в качестве опорной характеристики в расчете турбулентного гомогенного факела. Если, однако, пренебречь этим и считать величину заданной, то тем самым однозначно определяется местоположение фронта пламени в факеле и становится в принципе возможным детальный расчет газодинамической структуры, т. е. распределения скорости, температуры и концентрации во всем поле факела. При неопределенном месте расположения фронта и предположении о бесконечно большой скорости реакции аэродинамический расчет сходится во всех случаях. Это означает, что при любом произвольно заданном местоположении фронта можно найти распределение скорости, температуры и концентрации, удовлетво-ряюш,ее дифференциальным уравнениям и граничным условиям. Для единственности решения необходимо дополнительное условие. В связи с этим целесообразно обсудить различные подходы к этой проблеме — отбору единственного решения из множества удовлетворяющих общей постановке задачи. [c.130]