Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Макрокинетика каталитических реакций

    МАКРОКИНЕТИКА КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [1-3] ЗАКОНЫ ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОСА [c.98]

    МАКРОКИНЕТИКА ГЕТЕРОГЕННО-КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.170]

    При описании макрокинетики каталитической реакции на составных зернах применяют двойную диффузионную модель, вводя отдельные эффективные коэффициенты диффузии для системы транспортных макропор и для микропор в мелких гранулах 19]. При этом сначала определяют зависимость скорости реакции в мелких гранулах от локальных концентраций реагентов в транспортных макропорах, а затем вычисляют макроскопическую скорость реакции в зерне в целом с учетом диффузионного торможения в макропорах. Описывать составное зерно как квазигомогенную среду с эффективным коэффициентом диффузии, найденным в отсутствие химической реакции, можно только в предельных случаях, когда реакция либо не тормозится диффузией в микропорах, либо протекает настолько быстро, что локализуется па внешней поверхности малых гранул. [c.102]


    Существенные параметры, в значительной мере определяющие макрокинетику каталитических реакций в жидкой фазе, входят в члены уравнений (VII.90)—(VII.94), описывающие массообмен между газовой и жидкой фазами. В них входят, кроме концентраций, три величины а, р и г 5, определение которых в достаточной степени сложно. [c.306]

    Теория макрокинетики каталитических реакций в газовой фазе разработана довольно подробно существуют надежные методы определения макрокинетического режима протекания реакции в различных условиях. Однако экспериментальные методы определения макрокинетического режима при осуществлении жидкофазных реакций должны отличаться от применяемых при газофазных процессах. При осуществлении контактных реакций в жидкой фазе можно ожидать более существенных затруднений с процессами переноса, чем в случае реакций в газовой фазе. Это связано с тем, что коэффициенты диффузии и массопередачи в жидкости значительно меньше, чем в газах. Кроме того, скорость реакции может лимитироваться скоростью растворения газообразного реагента. [c.422]

    Следовательно, при переходе от лабораторных исследований, начало которым было положено Фростом [16— 19], к крупнотоннажному производству необходимо изучение процесса на пилотных установках при искусственном наложении отдельных осложнений или их комплекса. Углубленное изучение характера протекания реакций при наложении на них гидродинамических, массообменных и теплотехнических осложнений в нефтепереработке носит название исследования прикладной макрокинетики [14]. В лабораториях обычно исследуют истинную кинетику или микрокинетику. Существуют другие названия макрокинетики химико-технологическая кинетика [20], промышленная кинетика [21, 22], динамика промышленных процессов [4], кинетика каталитических реакций с массо- и теплопередачей [23, 24], инженерная химия [22] и просто макрокинетика [25]. [c.139]

    Таким образом, полученные нами данные убедительно свидетельствуют о необходимости учета особенностей механизма гетерогенно-ка-талитического окисления при дальнейшей разработке теории макрокинетики каталитических реакций в жидкой фазе. [c.428]

    Среди исследований этих ученых содержится разработка методов расчета порядка, констант и энергий активации гетерогенных реакций в условиях идеального вытеснения и полного перемешивания [360], а также изучение макрокинетики каталитических реакций в кипяш ем слое катализатора [361, 362]. [c.64]


    МАКРОКИНЕТИКА КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [l-S] [c.98]

    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]

    Если процессы катализа рассматриваются применительно к производственной практике, то используют термин промышленный катализ . В теории катализа описывается механизм и кинетика каталитических реакций на молекулярном и ионном уровне (микроуровне), в промышленном же катализе, который здесь излагается, изучается макрокинетика, т. е. кинетика каталитических процессов, включаюш,их собственно химическую реакцию -И стадии подвода реагентов в зону реакции и отвода продуктов (диффузионные процессы). [c.19]

    Развитие кинетики гетерогенно-каталитических реакций неразрывно связано с именами А. А. Баландина, С. 3. Рогинского, М. И. Темкина, Г. К. Борескова, А. В. Фроста, Н. И. Кобозева и многих других. Новые идеи этих ученых разрабатывались не только их учениками и сотрудниками в нашей стране, но и рядом зарубежных ученых. Следует отметить, что поворотным пунктом на пути создания современной кинетики гетерогенных реакций послужили первые работы А. А. Баландина (1928—1929) по кинетике таких реакций в потоке. Теория процессов на неоднородных поверхностях разработана С. 3. Рогинским. Кинетика реакций в твердой фазе разрабатывалась у нас в связи с проблемами катализа С. 3. Рогинским, Б. В. Ерофеевым и их сотрудниками. Проблемы макрокинетики в катализе широко представлены в работах [c.8]

    Рассмотрим основные этапы решения задачи оптимизации пористой структуры катализатора, используя теоретические представления о макрокинетике гетерогенно-каталитических реакций. При решении задачи о распределении реагентов в зерне катализатора и определении скорости реакции приходится задаваться той или иной моделью пористой структуры катализаторов. [c.153]

    Математический аппарат макрокинетики гетерогенно-каталитических реакций базируется на изучении свойств решений дифференциальных уравнений, описывающих массо- и теплоперенос в зерне [c.170]

    Подробное изложение вопросов, связанных с макрокинетикой гетерогенно-каталитических реакций, можно найти у авторов [46— 48]. Здесь мы ограничимся лишь рассмотрением некоторых основных закономерностей, необходимых для решения задачи оптимизации пористой структуры катализатора. [c.171]

    Для выяснения общих закономерностей макрокинетики гетерогенно-каталитических реакций можно предположить эффективный коэффициент диффузии постоянной величиной (такое предположение часто оказывается оправданным). Тогда стационарное распределение концентраций и температуры в зерне катализатора определяете решением системы дифференциальных уравнений  [c.171]

    При внутридиффузионном режиме процесса кажущийся порядок реакции равен среднему арифметическому между истинным и первым, а кажущаяся энергия активации составляет половину истинной. Эти изменения кинетических параметров являются важнейшим следствием влияния диффузионного торможения на макрокинетику гетерогенно-каталитических реакций. [c.176]

    Диффузия реагентов в зерне катализатора оказывает существенное влияние на макрокинетику гетерогенно-каталитических реакций. Важнейшими следствиями влияния диффузионного торможения являются изменения кажущейся энергии активации и порядка химической реакции, равновесных концентраций для обратимых реакций. Вследствие взаимодействия процессов диффузии и адсорбции реагентов па активной поверхности катализатора возможно возникновение множественных режимов процесса в изотермическом зерне катализатора. Сопротивление теплоотводу в зерне также может привести к возникновению множественных режимов. [c.182]

    Конечной целью, к которой стремится исследователь, занятый разработкой нового промышленного катализатора, является создание такого катализатора, который обеспечил бы оптимальную работу химического реактора. Оптимальность реактора может быть определена посредством экономического критерия, в котором могут быть учтены многие факторы, влияюш ие на рентабельность процесса. В качестве критерия оптимизации могут быть использованы такие показатели, как производительность реактора по целевому продукту, селективность процесса, себестоимость одного или нескольких целевых продуктов, эксплуатационные затраты и т. д. Определение технологических и конструктивных параметров процесса, при которых критерий принимает оптимальное значение, является одной из задач математического моделирования. Как это следует из анализа макрокинетики гетерогенно-каталитических реакций, в число конструктивных параметров, подлежащих оптимизации, должны входить размер зерна и параметры, характеризующие пористую структуру катализатора. На эти переменные могут быть наложены ограничения, определяемые условиями эксплуатации или технологией производства катализатора. [c.185]


    Макрокинетика жидкофазного окисления на гетерогенных катализаторах. Гороховатский Я. Б., Попова Е. Н., Пятницкая А. И. Каталитические реакции в жидкой фазе . Алма-Ата, Наука , 1972, стр. 422. [c.473]

    В седьмой главе рассмотрена теория кинетики гетерогенных каталитических реакций, а в восьмой — теория макрокинетики этих реакций. [c.4]

    Кр — константа равновесия, зависящая от температуры). При расчете необходимо иметь в виду, что концентрации С в формуле (18.4.6.13) связаны линейными соотношениями (18.4.6.12), поэтому величина равновесной концентрации ключевого комионента в грануле будет зависеть от эффективных коэффициентов диффузии. Изменение равновесных концентраций в грануле катализатора является одним из следствий влияния диффузионного торможения на макрокинетику гетерогенно-каталитических реакций. [c.570]

    Процессы нефтепереработки и нефтехимии, намечаемые к крупнотоннажному осуществлению, должны изучаться предварительно на пилотных установках при искусственном наложении на основные реакции отдельных осложнений или их комплекса. Углубленное изучение характера протекания химико-технологических процессов нефтепереработки при наложении на них гидродинамических, массообменных и теплотехнических осложнений в нефтепереработке носит название исследований прикладной макрокинетики, в отличие от истинной неосложненной микрокинетики, исследуемой в лабораториях. Существуют и другие названия прикладной. макрокинетики химико-технологическая кинетика [20], кинетика промышленная [21, 22], динамика промышленных процессов [7], кинетика каталитических реакций с массопередачей и теплопередачей [23, 24], просто макрокинетика [25, 26] и, наконец, математическое описание [12, 27]. Основам теоретической [c.33]

    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]

    Известно, что зависимость скорости контактной реакции от процессов переноса вещества определяется соотношением скоростей подвода реагентов активной поверхности катализатора и химического превращения на этой поверхности. Изменение влияния макрокинетических факторов с изменением температуры в настоящее время подробно изучено [1, 16, 18—20]. Меньше исследована зависимость макрокинетики от давления [11]. Влияние же процессов переноса вещества на скорость гетерогенных каталитических реакций в зависимости от соотношения реагирующих веществ экспериментально исследовалось совсем мало, хотя теоретическое рассмотрение вопроса было проведено во многих работах [17, 21]. [c.121]

    В этот же период в лаборатории С. 3. Рогинского было положено начало еще одному направлению — макрокинетике каталитических процессов. Я. Б. Зельдович создал теорию равнодоступной поверхности, с помощью которой удалось четко разделить кинетический, внутреннедиффузионный и внешнедиффузионный режимы протекания каталитических реакций. Оказалось, что в области внутренней диффузии энергия активации каталитической реакции уменьшается вдвое. С. Ю. Елович и Г. М. Жаброва разработали макрокинетику жидкофазных каталитических процессов применительно, к гидрированию киров. [c.7]

    В отношении диффузионной кинетики гетерогенно-каталитических реакций часто нринимается термин макрокинетика . Более детально макрокинетика каталитических реакций рассмотрена в монографии [1]. [c.55]

    Предлагаемая вниманию читателей книга посвящена рассмотрению вопросов макрокинетики гетерогенно-каталитических реакций. Основное внимание при этом уделено влиянию, оказываемому процессами переноса в порах катализаторов (внутридиффузион-ная область) на протекание реакций. [c.8]

    Необходимо иметь в виду, что концентрации с в формуле (IX. 77) связаны линейными соотношениями (IX. 56). Поэтому равновесное значение концентрации ключевого компонента в зерне катализатора зависит от эффективных коэффициентов диффузии. Это является еще 0ДНИД1 следствием влияния диффузионного торможения на макрокинетику гетерогенно-каталитических реакций. [c.176]

    Данные по каталитической активности соноставляются со свойствами твердого тела, рассмотренными в I части. Достшкения в области методов исследования катализаторов и адсорбентов позволяют проводить такие сопоставления. К ним относится, в первую очередь, разработка простых и точных методов определения удельной поверхности твердых тел [341, 342], успехи вакуумной техники, а в самое последнее время создание ряда безградиентных методов определения скорости каталитической реакции [343]. Тем не менее, даже работы последнего времени проводятся в большинстве случаев без учета этих методических достижений не измеряется удельная поверхность, катализ изучается в статическом или динамическом режиме без знания макрокинетики процесса, исследования проводятся часто в очень узких пределах температуры, давления и т. д. [c.99]

    Макрокинетика и расчет реакторов для жндкофазных гетерогенно-каталитических процессов. И о ф ф е И. И. Каталитические реакции в жидкой фазе . Алма-Ата, Наука , 1972, стр. 76. [c.458]

    В настоящее время вопросам макрокинетики гетерогенно-каталитических реакций посвящается много исследований, так как установлено, что с макрокинетическими факторами связано изменение энергии активации реакций. Теория каталитических явлений, осложненных диффузией, разрабатывалась в СССР Зельдовичем, Франк-Каменецким, Рейтером, Боресковым, Пше-жецким, Темкиным, Р. Н. Рубинштейном, А. М. Рубинштейном и другими. [c.169]

    Гетерогенные каталитические реакции относятся к числу сложных многостадийных процессов. Мы рассмотрим здесь химическую кинетику этих реакций, предполагая, что физические процессы переноса вещества и тепла в системе осуществляются значительно быстрее собственно каталитического процесса, т. е. наблюдаются закономерности, не искаженные влиянием этих макрокинетических факторов (вопросам макрокинетики посвящена глава VIII). Предполагается также, что каталитическая реакция протекает стационарно. [c.117]

    Таким образом, гетерогенно-каталитическое превращение реагентов моделируется как взаимодействие те1шомассопереноса и химической реакции реагентов на активной поверхности катализатора. Изучение взаимодействия и взаимного влияния тепломассопереноса и химической реакции, вклада каждой из указанных стадий и определение объемной производительности, селективности и динамического поведения катализатора является предметом макрокинетики гетерогенно-каталитических реакций. Результаты исследований, а также обширный фактический материал, касающийся различных проблем макрокинетики гетерогенно-каталитических процессов, опубликован в [11,41 4]. [c.566]

    Таким образом, гетерогенно-каталитическое превращение реагентов представляется исследователю как взаимодействие теп-ломассонереноса и химической реакции реагентов на активной поверхности катализатора. Изучение взаимодействия и взаимного влияния тепломассопереноса и химической реакции, вклада каждой из указанных стадий в определение объемной производительности, селективности и динамического поведения катализатора является предметом макрокинетики гетерогенно-каталитических реакций. [c.58]

    Начало изучению макрокинетики гетерогенно-каталитических реакций было положено классическими работами Зельдовича И Тиле. Впоследствии эта тема привлекала внимание многих советских и зарубежных исследователей. Интенсивные исследования в области макрокинетики были начаты в 1960 гг., ознаменовавшихся бурным развитием математического моделирования химических процессов, вычислительных методов и электронно-вычислительных машин. Результаты исследований, а также обширный фактический материал, касающийся различных проблем макрокинетики промышленных гетерогенно-каталитических процессов, опубликован в монографиях [26, 44, 59, 80]. В настоящей главе будут изложены основные закономерности макрокинетики гетерогенно-каталитических реакций. [c.58]

    Химическая кинетика каталитической реакции определяет не только оптимальный режим ее протекания, но и структуру катализатора, позволяющую реализовать его потенциальные химические возможности. Следует также учитывать, что химические процессы на ге1ерогенном катализаторе тесно связаны с рядом физических процессов переноса вещества и тепла. Для совокупности всех этих процессов в химической литературе пользуются термином макрокинетика . Очев идно, что знание кинетических и макрокинетических закономерностей необходимо как для выполнения упомянутого вто- [c.6]

    При изучении каталитического гидрирования индивидуальных ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксило-Л0 В), предпринятом- в авязи с иоследованием макрокинетики отдельных реакций, составляющих процесс деструктивной гидрогенизации топлив, авторами настоящей статьи было отмечено иэменение. кинетических зависимостей процесса /при переходе от низких температур, к более высоким. [c.4]

    Реальные кинетические закономерности гетерогенного каталитического процесса определяются как истинной кинетикой реакции на активной поверхности, так и условиями массо— и тесглопереноса. Их изучение и составляет предмет макрокинетики, ил и так называемой диффузионной кинетики химических процес — сев. [c.96]


Смотреть страницы где упоминается термин Макрокинетика каталитических реакций: [c.178]   
Смотреть главы в:

Инженерная химия гетерогенного катализа -> Макрокинетика каталитических реакций

Инженерная химия гетерогенного катализа -> Макрокинетика каталитических реакций




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Каталитические реакции Реакции

Каталитические реакции Реакции каталитические

Макрокинетика

Макрокинетика гетерогенно-каталитических реакций

О влиянии давления и концентрации участвующих в реакции веществ на макрокинетику газовых гетеро- —— генных каталитических процессов (О.А,Стрельцов)

Реакции каталитические



© 2025 chem21.info Реклама на сайте