Влияние высокого давления на химическое равновесие и скорость процессов

Выше было рассмотрено влияние высокого давления на равновесие и кинетику химических реакций. В ряде случаев возникала необходимость истолкования результатов исследований сложных процессов (например, крекинга) при высоких давлениях. Целесообразно проанализировать данные об изменении состава продуктов сложных (параллельных и последовательных, а также цепных) реакций под действием давления, учитывая, что подобного рода сложные процессы представляют существенный практический интерес. Естественно, что состав продуктов сложных реакций определяется равновесием и скоростью составляющих их простых реакций. [c.141]

В настоящее время высокие давления нашли широкое применение в различных химических и смежных с ними производствах (синтез аммиака, метилового спирта и мочевины, гидрогенизация угля и тяжелых нефтяных остатков, гидратация олефинов, многочисленные полимеризационные процессы, получение карбонилов некоторых металлов, гидротермальный синтез кварца и др.). Осуществление в промышленности процессов под давлением порядка сотен атмосфер стало обычным явлением. Оно, в свою очередь, обусловило проведение широкого круга научных исследований для выяснения основных термодинамических и кинетических параметров промышленных процессов при высоких давлениях (данные Р — V — Г, химические и фазовые равновесия, явления переноса, влияние давления на скорость и направление реакций и т. п.). [c.5]

На основании изложенных в первых двух частях книги общих теоретических положений о влиянии высокого давления на равновесие и скорость химических реакций оказывается возможным в ряде случаев удовлетворительно интерпретировать наблюдающуюся зависимость состава продуктов сложных химических процессов от давления. Тем самым высокое давление приобретает значение и как один из методов исследования механизма сложных процессов. [c.186]

Реакции в системах газ — жидкость под давлением имеют значительное распространение в неорганической и особенно в органической химии. Достаточно хотя бы упомянуть гидрирование в жидкой фазе и синтезы на основе окиси углерода при умеренных температурах и высоких давлениях, гидратацию олефинов и многие другие процессы. Следует, однако, иметь в виду, что во многих реакциях (например, жидкофазного гидрирования) равновесие уже при атмосферном давлении практически полностью смещено в сторону продуктов реакции, и высокое давление применяется для ускорения процесса. Подобные реакции будут поэтому рассматриваться во второй части книги, посвященной выяснению влияния давления на скорость химических реакций. [c.52]

Таким образом, анализируя макрокинетику реакции гидрирования карбида железа, мы столкнулись с заметным влиянием внешнедиффузионного торможения. Заметим, что в непроточном реакторе это влияние было бы выражено значительно сильнее. В проточном реакторе влияние внешнедиффузионного торможения оказалось возможным устранить за счет увеличения линейных скорост ей газового потока, причем границы кинетической области протекания реакции зависели от условий эксперимента (температуры, давления водорода, реакционной способности образцов). Остальные стадии процессов переноса вещества к поверхности раздела твердых фаз протекают значительно быстрее химической реакции на этой поверхности. Поэтому наблюдаемая скорость процесса гидрирования карбида железа определяется скоростью стадии собственно реакции на поверхности раздела твердых фаз и равновесиями предшествующих ей физических стадий. При достаточно высоких линейных скоростях газового потока реакция гидрирования карбида железа протекает в кинетической области. [c.184]

В третьей части рассматривается вопрос о влиянии давления на состав продуктов сложных реакций на основе сформулированных в первых двух частях общих положений о влиянии давления па равновесие и скорость химических реакций. Весьма интересна идея применения высокого давления в качестве одного из методов исследования механизма сложных процессов. [c.4]

В часть III — Влияние давления на скорость и состав продуктов сложных химических процессов — включена новая глава Влияние давления на структурную и пространственную направленность химических реакций , в которой изложены также преимущественно работы автора и его сотрудников. Существенные дополнения внесены в главу, посвященную полимеризации под высоким давлением (равновесие в реакциях полимеризации, влияние давления на скорость отдельных стадий радикальной полимеризации и на структуру образующихся полимеров, полимеризация в ударной волне и др.). [c.7]

Итак, мы вкратце познакомились с влиянием давления на равновесие и скорость химических реакций. Рассмотрение этого вопроса показывает, что во многих случаях высокое давление позволяет проводить химические процессы с большими выходами конечных продуктов и с большей скоростью, чем при атмосферном давлении. Мы узнали, что некоторые процессы (например, синтез аммиака из водорода и азота) пока практически осуществимы лишь при высоких давлениях. Естественно поэтому, что высокие давления все шире и шире внедряются в химическую технологию. Особенно это относится к реакциям между газами, протекающим со сжатием, а также к реакциям между газами и жидкостями. [c.11]

В результате исследования влияния на кинетику синтеза аммиака изменения давления, температуры и объемной скорости при соотношении Нг N1 от 0,5 до 10,0 было установлено, что стадией, определяющей скорость синтеза аммиака, является процесс хемосорбции азота на активной поверхности катализатора свободной не только от атомов азота и иминных радикалов, находящихся в адсорбционно-химическом равновесии с аммиаком и водородом газовой фазы, но и от атомов водорода, находящихся в адсорбционном равновесии с водородом газовой фазы. Водород в процессе синтеза аммиака под давлением оказывает двойственное влияние на активность катализатора положительное при высоких температурах и отрицательное при низких. В первом случае свободная работающая поверхность уменьшается с увеличением соотношения КНз На, а во втором — с увеличением отношения Нг На. [c.230]

Термические процессы. Переработка нефтяного сырья под действием высоких температур значительно расширила возможности использования нефти как химического сырья. При изучении термических реакций углеводородов нефти прежде всего возникает вопрос о влиянии условий процесса на направление реакции и на степень превращения исходного сырья при достижении равновесия. Главными факторами, влияющими на скорость и глубину превращения углеводородов сырья, являются температура, давление, длительность нахождения в зоне реакции. [c.234]

Между тем такого рода исследования бесспорно представляют значительный интерес, ибо можно ожидать, что повышение давления при деструктивной гидрогенизации положительно отразится как на скорости процесса, так и на характере образуюнщхся продуктов. Известно, например, что скорость гомогенного деструктивного гидрирования толуола в первом приближении пропорциональна давлению водорода. При деструктивном гидрировании этилбензола повышение давления водорода приводит к существенному изменению соотношения содержания бензола и толуола в продуктах реакции [3]. Можно было бы привести много примеров, показывающих влияние высокого давления не только на равновесие и скорость химических реакций, но и на состав продуктов сложных химических процессов [4]. [c.669]

Находящиеся в равновесии фазы могут содержать такие вещества, которые при контактировании фаз, всех или некоторых, химически взаимодействуют. В таких случаях состояние равновесия зависит от химической природы компонентов и их коэффищ1ентов распределения между фазами, а также от температуры, давления и полного состава системы. Скорость достижения химического равновесия имеет важное практическое значение. Более быстрому установлению равновесия способствуют высокие температуры, соответствующее изменение давления и обычно присутствие катализаторов. Влияние температуры часто бывает двойственным ее повыщение ускоряет достижение равновесия, однако при этом состав системы может оказаться нежелательным. Рещая практические задачи, необходимо прежде всего найти такие равновесные условия, которые благоприятствуют получению требуемого состава, а затем изыскивать пути проведения реакции с приемлемой скоростью. В данной главе будет рассмотрена только зависимость состава и распределения фаз при равновесии от температуры и давления. Обсуждение начнем с теории единичных и мультиплетных химических реакций, происходящих в одной фазе, а после этого рассмотрим многофазные процессы. [c.474]

Бурное развитие работ в области высоких давлений привело к многим интересным и важным результатам в физике, ХИМИИ и технике. Книга М. Г. Гоиикберга посвящена изложению теоретических основ применения высокого давления при осуществлении химических процессов. Влияние давления на равновесие и скорость реакций иллюстрировано многочисленными примерами. Рассмотрены некоторые новые эф> фекты высокого давления в химии — значительное ускорение пространственно затрудненных реакций, влияние на структурную и пространственную направленность химических процессов, перестройка электронных оболочек атомов некоторых элементов и др. Описаны синтезы искусственных алмазов, боразона, коэсита, стиповерита и некоторых минералов. Значительное внимание в книге уделено влиянию давления на скорость и состав продуктов сложных химических процессов, в частности реакций полимеризации. Показана эффективность применения высокого давления для изучения строения и свойств переходного состояния и механизмов химических реакций. [c.2]

В работе, посвященной изучению механизма этой реакции, было установлено, что изомеризация нормального гексана и циклогексана в присутствии хлористого алюминия сильно тормозится, если ее проводить под высоким давлением водорода. Анализ полученных экспериментальных данных с точки зрения влияния давления на химическое равновесие привел к выводу о том, что процесс изомеризации в изученных условиях состоит из нескольких стадий, причем в одной из них должно происходить образование водорода. Тогда наблюдавшееся торможение реакции становится понятным стадия образования водорода идет с увеличением объема, и повышение давления смещает равновесие этой стадии в обратную сторону (по принципу Ле-Шателье), т. е. уменьшает концентрацию продукта, образующегося в этой промежуточной стадии. Это приводит к уменьшению скорости последующей стадии изомеризации. Впоследствии румынский ученый Неницеску-действитель- [c.27]

Единственной поэтому представляется мысль превратить газ-носитель в более активного участника хроматографического процесса, с тем чтобы природа элюента и параметры его работы наряду с природой и параметрами работы неподвижной фазы стали факторами, воздействующими на удерживание, селективность, эффективность разделения, симметрию зон сорбатов и, в определенной степени, на чувствительность определения. Это достигается путем использования в качестве элюентов разнообразных полярных и неполярных газов и паров, повышенных давлений и высоких скоростей, отвечающих турбулентному режиму. Неидеаль-ность элюента, определяемая его природой и давлением, вызывает повышенную растворимость сорбата, сдвиг фазового равновесия в сторону увеличения концентраций вещества в газовой фазе (увеличение Сг и, следовательно, уменьшение Г и Г ), что приводит к уменьшению удерживания и изменению селективности (так как растворяющая способность неидеальной газовой фазы по-разному проявляется в отношении сорбатов различной химической природы). Если условия работы элюента превышают критические, то он становится сверхкритическим флюидом и, сохраняя подвижность, близкую к подвижности газа, становится прекрасной растворяющей средой как для летучих, так и для нелетучих веществ, позволяя тем самым расширить круг анализируемых объектов и включить в него, например, полициклические ароматические углеводороды и полимерные соединения [1]. Сдвиг фазового равновесия происходит также вследствие взаимодействия элюента с неподвижной фазой в результате адсорбции элюента адсорбентом или растворения в неподвижной жидкости. Удерживание сорбатов и селективность такой многокомпонентной сорбирующей среды может регулироваться путем изменения давления и изменения состава элюента (если он состоит из нескольких веществ). Взаимодействие молекул элюента с активными центрами твердого носителя дает возможность устранить влияние [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология