Особенности кинетики гетерогенно-каталитических реакций

Особенности кинетики гетерогенно-каталитических реакций [c.100]

В монографии излагаются общие вопросы кинетики гетерогенных каталитических реакций, ее особенности и взаимосвязь кинетики и термодинамики процесса, обсуждаются закономерности отдельных стадий каталитических процессов, соотношение кинетики прямой и обратной реакций, кинетические уравнения процессов в идеальных и реальных адсорбированных слоях, рассматриваются вопросы об оптимальных условиях реакций и об оптимальном катализаторе. В заключение дается анализ особенностей различных экспериментальных методов изучения кинетики и проводится их сопоставление. Изложение дается в основном [c.3]

Здесь рассматриваются особенности кинетики гетерогенных процессов, протекающих в системе с двумя подвижными фазами. Примером такого процесса может служить взаимодействие между газом и жидкостью или двумя несмешивающимися жидкостями в непрерывно действующем реакторе. Подобный процесс взаимодействия, если он является гетерогенно-каталитическим, протекает обычно на катализаторе, взвешенном в одной из фаз. Эту фазу мы в дальнейшем будем называть активной, а фазу, не содержащую катализатора, — пассивной. Из газофазных процессов к схеме двухфазного потока сводятся процессы в кипящем и движущемся слоях катализатора. Они будут рассмотрены более подробно в пп. 8 и 9, здесь же представляется возможным дать общее описание кинетики реакций в двухфазном потоке, безотносительно к природе составляющих его фаз. [c.216]

При организации гетерогенного каталитического процесса очень важен практический вопрос, есть ли в данной реакционной системе предпосылки для саморегулирования Для ответа на этот вопрос могут быть использованы различные экспериментальные методы, с помош,ью которых либо оценивается применимость выводов теории, либо выявляется механизм реакции и устанавливаются такие факты, как суш,ествование воздействий на дезактивацию и регенерацию катализатора в ходе реакции, поведение системы вблизи или вдали от равновесия, особенности кинетики реакций, наличие общей стадии в реакции модификации катализатора и каталитической реакции и т. п. При этом в качестве методов исследования воздействия среды на катализатор могут использоваться комбинация стационарного и нестационарного (например, импульсного) способов воздействия исследование природы промежуточных поверхностных соединений физическими методами идентификация новых состояний, возникающих в ходе каталитического процесса, и т. п. [c.300]

Ниже рассматриваются различные методы изучения кинетики гетерогенных каталитических реакций с точки зрения указанных требований. При этом основное внимание обращено на принципиальные особенности рассматриваемых методов и их сравнительные достоинства и недостатки, а не на детали их конструктивного оформления. [c.514]

Настоящий раздел посвящен кинетике гетерогенно-каталитических реакций, не осложненных физическими процессами. Мы также не будем касаться фундаментальных теорий механизма каталитического процесса, а ограничимся рассмотрением зависимости скорости реакции от химических особенностей реагирующей системы и внешних по отношению к ней условий — кинетических параметров концентраций (парциальных давлений) и температуры. Подробное изложение теоретических вопросов кинетики гетерогенно-каталитических реакций можно найти в [15]. [c.543]

Общие вопросы химической кинетики и ее различные аспекты в гомогенных реакциях нашли детальное описание в многочисленных монографиях и обзорах, число которых за последнее время существенно увеличилось (см. например [1 —16]). Однако, несмотря на специфику проблем кинетики в гетерогенном катализе и его возрастающее значение, этим проблемам в монографической литературе, указанной выше, уделено несоразмерно малое внимание. Такая ситуация оказывается весьма удивительной ввиду своеобразия кинетики гетерогенных каталитических реакций, заслуживающей подробного рассмотрения, особенно из-за ее практической пользы для химической технологии и возможности выявления с помощью кинетических исследований некоторых общих закономерностей гетерогенного катализа. [c.5]

Существенной особенностью той трактовки кинетики реакций на поверхностях, которая была здесь вкратце представлена, является постулат о существовании определенного вида связи между кинетическими и адсорбционными характеристиками различных мест неоднородной поверхности, а именно связи, выражаемой уравнением [21]. Этот постулат устанавливает определенное соответствие между уравнениями, описывающими адсорбционное равновесие, и кинетическими уравнениями. Опирающаяся на него теория кинетики гетерогенных каталитических процессов дала возможность установить рациональные кинетические уравнения для важнейших контактных процессов химической технологии—синтеза аммиака, окисления сернистого газа, конверсии окиси углерода, чего не в состоянии была сделать прежняя теория Лэнгмюра — Хиншельвуда — Шваба. [c.65]

В этом введении были кратко обсуждены вопросы, связанные с местом и ролью кинетики в гетерогенном катализе, этапами ее исторического развития и современным состоянием. Резюмируя, можно отметить, что в настоящее время дальнейшее успешное развитие теории и практики гетерогенного катализа невозможно без широкого использования кинетических исследований. Щля этого существенное значение имеет расширение теоретической базы химической кинетики в гетерогенном катализе, особенно касающееся понимания закономерностей сложных реакций, с описанием их как в стационарных, так и в нестационарных режимах. Кинетика гетерогенных каталитических реакций достигла того уровня, где всесторонняя разработка и решение, наряду с другими вопросами, проблем, связанных с нестационарными эффектами в катализе, представляются исключительно актуальными. [c.18]

Общие закономерности гетерогенно-каталитических реакций изложены во многих монографиях, например [1—3]. Однако в жидкой фазе имеются свои особенности в отношении механизмов и феноменологической кинетики жидкофазных гетерогенно-каталитических реакций. Так, скорость молекулярной диффузии в жидкостях значительно меньше, чем в газах, и диффузия протекает только в области, для [c.47]

Специфические особенности жидкостных гетерогенно-каталитических реакторов особенно сильно проявляются в реакторах с двухфазным потоком, из которых почти исключительно применяются реакторы для систем жидкость — газ. Вследствие этого рассмотрим только указанный вариант. Для сравнительно немногочисленных случаев реакторов с гетерогенным катализатором и однофазным жидкостным потоком вполне можно воспользоваться общими методами, изложенными в монографиях [1] и [2] с учетом соображений, изложенных в гл. 6, и специфики кинетики и макрокинетики жидкофазных реакций на твердых катализаторах, описанных в гл. 3, а также особенностей процессов переноса и гидродинамики жидкости, изложенных, например, в монографиях [3] и [4]. [c.184]

Принципы химической кинетики в одинаковой степени приложимы к реакциям гомогенным, гетерогенным, каталитическим и некаталитическим. Однако ряд особенностей кинетики гетерогенных процессов, по мнению некоторых исследователей, делают целесообразным их выделение в самостоятельную область кинетики, несмотря на то что общие закономерности химической кинетики при этом остаются неизменными. [c.93]

Возможность выделения двух конкурирующих фаз — алмаза и графита — существенно усложняет процесс кристаллизации. В кинетике гетерогенных химических реакций широко используются понятия и определения, заимствованные из учения о гомогенных химических реакциях. Во многих случаях это вполне оправданно, например, при каталитических реакциях. Во многих же гетерогенных процессах, например, процессах роста и травления кристаллов, происходит обмен веществом между газовой и твердой фазами, что приводит к ряду принципиальных особенностей гетерогенных реакций, идущих с образованием новой фазы. Эти особенности позволяют выделить физико-химический синтез веществ в качестве отдельного направления химического (неорганического и органического) синтеза, подобно тому как в настоящее время из общих методов анализа выделился физико-химический анализ. [c.22]

Для гетерогенных систем других типов в целом картина анало гична, и кинетика гетерогенного каталитического процесса опреде ляется не только скоростью химического превращения, но и ско ростью диффузии, которая зависит от типа гетерогенной системы Следовательно, характерной особенностью гетерогенных химиче ских процессов является усложнение их явлениями диффузии и в связи с этим в общем случае математическое описание скорости, кроме обычных кинетических уравнений гомогенных реакций, должно содержать еще и выражение массопередачи. Трудность состоит в том, что не может быть одного универсального уравнения скорости, так как выражение массопередачи зависит от типа гетерогенной системы. [c.78]

В гетерогенных каталитических реакциях катализатор и реагирующие вещества находятся в разных фазах и процесс обычно протекает на границе раздела фаз. Поэтому при рассмотрении кинетических закономерностей гетерогенных каталитических реакций необходимо учитывать специфический характер явлений на фазовых границах. В гетерогенном катализе наиболее распространен случай, когда катализатор представляет собой твердую фазу. Этот случай и будет рассматриваться в дальнейшем. Закономерности кинетики в гетерогенном катализе в значительной степени зависят от характера взаимодействия на границах твердое тело — газ, или твердое тело — жидкость, в частности от природы и особенностей адсорбционных процессов. [c.6]

Чтобы лучше понять закономерности кинетики гетерогенно-ката-литических процессов, целесообразно рассмотреть специфические особенности катализа на поверхности раздела фаз. В гомогенном катализе катализатор выступает в молекулярной форме, в гетерогенном катализе катализатор выступает в форме совокупности большого числа молекул или атомов, образующих отдельную фазу. Так, например, в коллоидной частице платины сосредоточено 10 10 атомов, из них менее 1 % расположено на поверхности частицы. В скелетном никеле число атомов в частице радиусом 50 мкм равно 10 , из них только несколько процентов находится на поверхности раздела фаз. Следовательно, в гетерогенном катализаторе только незначительная часть атомов или молекул катализатора может непосредственно взаимодействовать с молекулами реагирующих веществ. С увеличением 5уд возрастает доля молекул или атомов, находящихся на поверхности раздела фаз, возрастает и каталитическая активность. Однако диспергирование катализатора до молекулярной степени дисперсности необязательно приведет к максимальной активности катализатора. Активность при этом может проходить через максимум и снижаться до нуля. Активные центры на поверхности катализатора могут включать несколько атомов или атомных групп. Их каталитическая активность может зависеть от атомов и молекул, находящихся во втором, третьем или п-м слоях атомов и молекул. Тогда переход к молекулярной степени дисперсности приведет к разрушению активного центра и к потере активности катализатора. В гомогенно-каталитических реакциях в растворах молекулы катализатора равномерно распределены по всему объему жидкой фазы. В гетерогенном каталитическом процессе молекулы или атомы, принимающие участие в элементарном каталитическом акте, сосредоточены в очень малом объеме, ограниченном поверхностью катализатора и толщиной слоя раствора (газа) Л, равной расстоянию, на котором начинают существенно проявляться силы притяжения между молекулами реагирующих веществ и поверхностью катализатора. Принимая /г 10 м и 5уд 100 м г"1, рассчитаем объем реакционного пространства, в котором протекает элементарный химический акт [c.636]

Количественные закономерности кинетики гетерогенного каталитического процесса существенно зависят от закономерностей равновесия и кинетики адсорбционных стадий. Поэтому рассмотрение равновесия и кинетики адсорбции необходимо для понимания особенностей кинетики каталитических реакций. [c.73]

Далее выяснилось, что опытные данные по кинетике адсорбции и гетерогенных каталитических реакций часто следуют закономерностям, необъяснимым с точки зрения указанной теории ю. Плохо согласуются с последней также результаты измерений дифференциальных теплот адсорбции, которые для большинства систем изменяются с изменением величины заполнения поверхности Обычно наибольшие количества тепла выделяются при адсорбции самых первых порций адсорбтива. Энергия активации процесса активированной адсорбции также оказалась зависящей от величины заполнения поверхности. В большинстве случаев энергия активации быстро растет с ростом заполнения Подобные же явления были обнаружены в кинетике контактных реакций. Энергия активации последних во многих случаях изменяется с изменением удельного заполнения поверхности реагирующими веществами. Особенно характерными оказались данные по отравлению катализаторов. Характер изменения активности последних при поглощении ядов часто совершенно необъясним при помощи элементарной теории. [c.206]

Кинетика гетерогенных каталитических процессов подчиняется законам, которые свойственны кинетике сложных реакций вообще (глава III) специфические ее особенности обусловлены тем, что процесс обычно совершается в мономолекулярном слое на поверхности катализатора. [c.117]

Особенности кинетики реакций крекинга и алкилирования на цеолитах. Несмотря на общность характера каталитических процессов, протекающих на кристаллических и аморфных алюмосиликатах, кинетика реакций углеводородов на последних имеет ряд специфических особенностей. Ранее нами было установлено 1[12], что кинетика реакции крекинга кумола на цеолите типа X (10 X фирмы Линде) в проточной системе не описывается уравнением для гетерогенно-каталитических реакций 1-го порядка для случая, когда продукты реакции адсорбируются много сильнее исходных веществ. Применимость этого уравне- [c.420]

Основой для построения математической модели каталитического превращения реагентов в химическом реакторе служит кинетическая модель химических реакций, протекающих на поверхности катализатора. Зная функциональную зависимость скорости химической реакции на поверхности катализатора от состава реакционной смеси и температуры, можно вычислить скорость реакции, отнесенную к единице объема катализатора, и селективность превращения ключевого компонента в целевой продукт. Эти две величины — важнейшие для характеристики эффективности промышленного катализатора. Уравнения макрокинетики являются составной частью математической модели химического реактора, которая на стадии проектирования используется для расчета оптимального технологического режима работы реактора и его конструктивных особенностей, а в процессе эксплуатации реактора — для расчета оптимального режима управления процессом. Другая область применения кинетических моделей — это изучение механизма химических реакций. Анализ моделей позволяет выявить и предсказать поведение эксперимента и существенные стороны механизма реакции при изменении условий эксперимента. Поэтому ясно, насколько серьезной и ответственной задачей является построение кинетической модели каталитических реакций. Вследствие практической важности проблем, возникающих при построении кинетических моделей, им уделяется самое серьезное внимание широкого круга исследователей — теоретиков и экспериментаторов. Этим проблемам посвящена обширная литература. Достижения в области моделирования кинетики обобщены в обзорных статьях и монографиях [5, 30, 31, 65]. В настоящей главе рассматриваются лишь основные методы построения кинетических моделей гетерогенно-каталитических реакций. [c.103]

Протекание гетерогенных процессов всегда сопровождается переносом массы реагирующих веществ, поскольку собственнее химическое превращение происходит на границе раздела фаз,, а сами реагенты — в объеме одной или нескольких фаз реакционной системы. Таким образом, наряду со стадиями, в которых происходит химическое превращение, гетерогенные процессы включают стадии диффузионного переноса массы и адсорбции реагентов на поверхности раздела фаз. Именно этим обстоятельством обусловлены специфические кинетические закономерности гетерогенных реакций. Ниже особенности кинетики гетерогенных реакций рассмотрены на примере гетерогенно-каталитических реакций, протекающих в газовой или жидкой фазах на твердых катализаторах. [c.214]

В книге впервые дано изложение результатов систематического исследования математических моделей химических реакций, допускающих критические явления нетепловой природы в кинетической области (множественность стационарных состояний, гистерезисы стационарной скорости реакции, концентрационные автоколебания, медленные релаксации и т. п.). На основе концепции механизма реакции описаны общие подходы анализа нелинейных уравнений химической кинетики, отвечающих закрытым и открытым системам. Дана серия простейших типовых схем превращений, позволяющих интерпретировать критические явления и нестационарное поведение сложных (в том числе гетерогенных каталитических) реакций. Проведен анализ влияния различных макрокинетических факторов, флуктуаций и неидеальности на особенности проявления критических эффектов. Рассмотрены конкретные процессы гомогенного и гетерогенного окисления. [c.2]

Лэнгмюровская кинетика объясняет многообразие форм кинетических закономерностей в гетерогенном катализе. Описывающие ее уравнения являются не просто удобной и гибкой формой аппроксимации различных экспериментальных зависимостей, но отражают принципиальную особенность кинетики гетерогенно-каталитических реакций — определяющее значение для скорости реакции абсолютных и относительных величин степеней заполнения поверхности катализатора реагентами. Поэтому кинетика реакций, описывающая более сложные закономерности, все же исходит из пpJHнципoв, изложенных Лэнгмюром. [c.50]

Однако использование проточно-циркуляционных систем для определения активности катализаторов не всегда удобно, в особенности, если требуются длительные испытания катализаторов из-за сложного конструктивного оформления, связанного с использованием движущихся поршней, термосифонов. Этот метод напболее удобен п перспективеч для изучения кинетики гетерогенных каталитических реакций. Поэтому для исследования газовых реакций применяются простые проточные реакторы, содержащие слой зерен катализатора. [c.94]

Итак, мы рассмотрели основные принципы разных экспериментальных методов изучения кинетики гетерогенных каталитических реакций. Каждый метод имеет свою специфику, ограничивающую его применимость и показывающую, какие особенности его должны быть учтены при п р актич е с ком использовании. [c.541]

К 1920 г. было опубликовано несколько работ, весьма способствовавших развитию учения о гетерогенном катализе. Некоторые из них имели теоретическое значение, а другие — прикладной характер. Так, Сабатье [5] к этому времени уже выдвинул предположение, что никель, который был известен как катализатор реакций гидрирования, проявляет активность благодаря способности легко образовывать промежуточные гидриды, которые в свою очередь разлагаются, образуя свободный металл. Хабер осуществил каталитический синтез аммиака и дал термодинамическое описание этой системы. Ленгмюр уже почти завершил свои работы, показавшие, что теория Нернста, удовлетворительно объясняющая кинетические особенности растворения твердых тел в жидкостях, не пригодна для объяснения кинетики реакций газов на поверхностях. В этот период, после того как Ленгмюр, Райдил, Хиншельвуди сотрудники сконцентрировали свое внимание на изучении кинетики гетерогенных каталитических реакций, оказалось возможным сформулировать некоторые общие принципы, объясняющие найденные ранее экспериментально различные типы зависимости скорости от давления. Согласно предложенному Ленгмюром и Хиншельвудом механизму каталитического процесса, скорость гетерогенной реакции лимитируется реакцией между адсорбированными молекулами, адсорбция и десорбция являются равновесными процессами. В то же время, по мнению Райдила и Или, гетерогенная реакция может происходить между сильно адсорбированными атомами (т. е. хемосорбированными атомами) и молекулами, удерживаемыми у поверхности только слабыми вандерваальсовыми силами (т. е. физически адсорбированными молекулами). [c.16]

Химическую кинетику можно определить как раздел науки, изучающий эволюцию химических реагирующих систем и описывающий закономерности, определяющие скорость этой эволюции. Данные кинетических исследований являются необходимым, но недостаточным материалом для раскрытия механизма химических превращений. Однако, что весьма существенно, кинетические закономерности, выраженные в математической форме, служат необходимой и достаточной основой для принципиального расчета и оптимизации реакционного аппарата заданного химического процесса с его экономическими характеристиками. Настоящая глава посвящена кинетике гетерогенно-каталитических реакций, не осложненных физическими процессами. Мы не будем касаться фундаментальных теорий механизма акта каталитического взаимодействия, а ограничимся расс.мотреиием зависимостей скорости реакции от химических особенностей реагирующей системы и внещ-них по отношению к ней условий — кинетических параметров концентраций (парциальных давлений) и температуры. Подробное изложение теоретических вопросов Ю петпки гетерогенно-каталп-тических реакций можно найти в монографии [31]. [c.45]

При исследовании кинетики гетерогенных каталитических реакций обычно предполагают, что катализатор, ускоряя реакцию, не претерпевает изменений. Но очень часто, особенно при переменных температуре и составе газа, состояние катализатора изменяется во времени меняются поверхностные концентрации реагентов, bobmoikho изменение структуры поверхности или химического состава катализатора, иногда происходит образование нелетучих побочных продуктов, блокирующих активные центры, либо необратимая сорбция ядов. [c.163]

Дальнейшее развитие учения о катализе шло как по пути накопления экспериментальных данных, разработки способов приготовления активных катализаторов, открытия и изучения новых каталитических процессов, внедрения катализа в химическую промышленность, так и по пути развития теории гетерогенного катализа. Однако успехи теоретиков были значительно более скромными, чем успехи экспериментаторов. И это не случайно. Хотя принципиальной разницы между каталитическими и некаталитическими процессами нет, и те и другие подчиняются основным законам химической кинетики, в обоих случаях система реагирующих веществ проходит через некоторое особое, обладающее повышенной энергией активное состояние, в гетерогенных каталитических реакциях наблюдаются специфические особенности. Прежде всего появляется твердое тело, от свойств и состояния которого существенно зависят все явления в целом. Поэтому не случайно, что успехи теории гетерогенного катализа неразрывно связаны с развитием теории твердого тела. Поскольку процесс идет иа поверхности, знание строения поверхности катализатора оказывается решающим для развития теории катализа. Отсюда вытекает тесна я связь развития теории катализа с развитием экспериментального и теоретического изучения адсорбционных явлений. Сложность кетероген-ных процессов, присущие им специфические черты, приводят к тому, что теоретические исследования в этой области не завершилась еще построением теоретических концепций, на базе которых можно было бы обобщить имеющийся фактический ма-териал. Пока можно только говорить о наличии нескольких теорий, в первом приближении обобщающих те или иные экс- периментальные данные. [c.294]

Особенно сложно получать надежные кинетические данные для процессов с двухфазными (или большим количеством фаз) потоками, а также для реакций с гетерогенными катализаторами. Здесь нужно убедиться, что исследование кинетики ведется в условии отсутствия существенных диффузионных помех. Применяемые при этом приемы будут описаны ниже. Не менее существенным является также вопрос об измененпи соотношения объемов фаз в ходе реакции вследствие изменения условий фазового равновесия. Достаточно удовлетворительное решение этой задачи удается не всегда. Далее также будут изложены некоторые соображения по этому вопросу. Наконец, для гетерогенно-каталитических реакций помощь в расшифровке кинетики могут оказать специальные электрохимические измерения. Подробно они описаны в монографии [3]. Здесь будет приведено их краткое изложение. [c.65]

Блокировать активную поверхность может продукт реакции или одно из исходных веществ блокирующее вещество может стехиометрически и не участвовать в реакции. Последний случай особенно важен для каталитических реакций в ншдкой фазе. Растворители, в отличие от инертных газов в газофазных процессах, имеют, как правило, достаточно высокие адсорбционные Коэффициенты, и замена одного растворителя другим может привести к резкому изменению кинетики каталитической реакции. Блокирование поверхности исходным веществом может вызвать специфическое для гетерогенного катализа явление самоторможения процесса, когда одно иа исходных веществ, сильно адсорбируясь на поверхности катализатора, затрудняет доступ к ней остальных реагентов и тем самым замедляет каталитическую реакцию. [c.83]

По изучению кинетики гетерогенных химических реакций проведено огромное число работ, особенно для тех случаев, когда устранено торможение диффузией. В общем кинетика превращения на поверхности включает все три фактора в, гид), так как почти невозможно исследовать их раздельно. Это приводит к сложным эмпирическим выражениям скорости гетерогенных каталитических реакций, рассмотренных, например, Хоугеном и Ватсоном [c.173]

Гетерогенные каталитические реакции относятся к числу сложных многостадийных процессов. Кинетика гетерогенных каталитических процессов подчиняется законам, которые свойственны кинетике сложных реакций вообгце. Специфические ее особенности обусловлены тем, что процесс совершается на поверхности раздела двух фаз. [c.9]

Глава VII Цепные реакции дополнена рассмотрением роли возбужденных молекул в цепных реакциях, толуольного метода определения энергии связи в органических молекулах, количественных зависимостей от концентрации и температуры нижнего и верхнего пределов самовоспламенения написан новый 3 Обрыв цепи . Большим изменениям подверглась глава VIII Фотохимия , которая дополнена кинетическими расчетами квантовых выходов и 4—7. Глава IX Химическое действие излучений большой энергии включает новый дополнительный материал по принципам дозиметрии, радиолизу воды, новый текст 6. Сильно изменена глава X Каталитические реакции . Особенно большие изменения и дополнения сделаны в разделе Гомогенные каталитические реакции , расширен параграф, посвященный разложению перекиси водорода, кислотноосновным реакциям и их классификации. В разделе Гетерогенные каталитические реакции более подробно рассмотрены переходы реакций из кинетических областей протекания в диффузионные области, дополнен 16. В главе XI Теория активных центров в катализе написаны новые 4, 11, расширено изложение электронного механизма адсорбции и химических реакций на полупроводниках. В главе XIV Применение меченых атомов в химической кинетике написан новый 4 Изотопные кинетические эффекты . [c.13]

Дальнейшее развитие учения о катализе шло как по пути накопления экспериментальных данных, разработки способов приготовления активных катализаторов, открытия и изучения новых каталитических процессов, внедрения катализа в химическую про-мышленяость, так и по пути развития теории гетерогенного катализа.. Однако успехи теоретиков были значительно более скромными, чем успехи экспериментаторов. И это не случайно. Хотя принципиальной разницы между каталитическими и некаталитическими процессами нет, и те и другие подчиняются основным законам химической кинетики, в обоих случаях система реагирующих веществ проходит через некоторое особое, обладающее повышенной энергией активное состояние, в гетерогенных каталитических реакциях наблюдаются специфические особенности. Прежде всего появляется твердое тело, от свойств и состояния которого [c.276]

Рассматривайте особенности — только они и имеют значение , — этими словами Гастона Жюлиа начинает свою книгу Жан Лере И хотя в ней рассматриваются линейные уравнения, нам хотелось бы подчеркнуть, что изучение особенностей важно прежде всего для нелинейных задач. Очень часто сущность того или иного объекта с наибольшей полнотой можно познать, исходя из его поведения в экстремальной ситуации. Так и в химической кинетике наибольшую информацию о детальном механизме сложной реакции может дать, например, осуществление ее в нестационарных условиях или анализ некоторых критических точек стационарных зависимостей. В настоящее время интерес к различного рода нелинейным и нестационарным явлениям в химической кинетике определяется двумя моментами. С одной стороны, необходимостью интерпретации таких критических эффектов (множественность стационарных состояний, гистерезисные зависимости стационарной скорости реакции от параметров, автоколебания, диссипативные структуры, волновые процессы и т.д.), обнаруженных в изотермических условиях (в том числе в гетерогенно-каталитических реакциях). С другой стороны, потребностью развития теории нестационарной и нелинейной кинетики в связи с запросами развивающейся сейчас нестационарной химической технологии. [c.12]

Каталитические процессы широко распространены в природе и эффективно используются в различных отраслях промышленности, науки и техники. Так, в химической промышленности посредством гетерогенных каталитических процессов получают десятки миллионов тонн аммиака из азота воздуха и водорода, азотной кислоты путем окисления аммиака, триоксида серы окислением ЗОг воздухом и др. В нефтехимической промышленности более половины добываемой нефти посредством каталитических процессов крекинга, рифор-минга и т. п. перерабатывается в более ценные продукты — высококачественное моторное топливо, различного вида мономеры для получения полимерных волокон и пластмасс. К многотонкажным каталитическим процессам относятся процессы получения водорода путем конверсии диоксида углерода и метана, синтез спиртов, формальдегида и многие другие. Можно утверждать, что для любой реакции может быть создан катализатор. Теория катализа должна раскрывать закономерности элементарного каталитического акта, зависимость каталитической активности от строения и свойств катализатора и реагирующих молекул и тем самым создать необходимые предпосылки для предсказания строения и свойств катализатора для конкретной реакции, указать пути его получения. К описанию скорости каталитического процесса можно подходить, используя основные положения формальной кинетики и метод переходного состояния. При этом целесообразно сперва выделить общие закономерности катализа, присущие всем видам каталитических процессов, а затем рз смотреть некоторые специфические особенности отдельных групп каталитических процессов. [c.617]