Ч а с т ь II. Химический процесс Основные характеристики химического процесса

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХИМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА [c.164]

Сложное превращение, проведенное в концентрированной среде, обычно не поддается количественному кинетическому исследованию, поскольку сопровождается одновременным изменением слишком большого числа взаимосвязанных физико-химических параметров. Поэтому необходимо выделить элементарные реакции и методично исследовать их по возможности независимо друг от друга. Для облегчения определения основных характеристик химического процесса целесообразно исследовать в первую очередь разбавленные реакционные схемы с целью ограничения числа переменных факторов. Последовательно варьируя эти факторы, выясняют их роль в реакции, проводимой в более концентрированной среде. [c.26]

С помощью термодинамики химическая наука за последнее время продвинулась намного вперед, перешагнув за тесные рамки эмпиризма и выйдя на более широкую дорогу теоретического анализа, дающего как новые широкие обобщения, так и возможность предвидения основных характеристик химических процессов. [c.12]

Основной характеристикой катализатора является активность, которая служит мерой его ускоряющего действия на данную химическую реакцию. Чем активнее катализатор (больше его активность), тем при более низкой температуре, с большим выходом и избирательностью может быть осуществлен химический процесс. Следует отметить, что катализаторы целесообразно применять только для химических процессов, протекающих в кинетической области (см. стр. 13, 14). [c.9]

Основные характеристики технологических процессов. Упомянутые методы расчета (вместе с экспериментальными методами) позволяют приблизительно определять температуру, давление и максимальный выход — основные параметры данного химического процесса, а также состав реакционной смеси после определенного времени реакции. [c.27]

Опишите влияние катализатора на основные кинетические характеристики химического процесса. [c.177]

Поглощение кванта света необязательно сопровождается химическим превращением, даже если таковое возможно. Избыточная энергия может быть рассеяна в виде теплоты или излучена в виде кванта света, как правило, меньшей энергии (с большей длиной волны). В последнем случае вещество начинает светиться под действием падающего пучка света. Это явление известно под названием флуоресценции. В результате на каждый поглощенный квант света, как правило, происходит менее чем одно химическое превращение. Отношение числа прореагировавших частиц к числу поглощенных квантов света называется квантовым выходом реакции. Это одна из основных характеристик фотохимического процесса. Изучением фотохимических процессов занимается специальная наука — фотохимия. [c.289]

До сих пор рассматривались системы, для которых число молей вещества оставалось постоянным. Однако хорошо известно, что основным признаком химических процессов является изменение состава системы. Поэтому для полной характеристики системы нужно учитывать состав каждой фазы. [c.159]

Процессы перехода вещества из одной фазы в другую, не сопровождающиеся химическими реакциями, называются фазовыми превращениями. К ним относятся плавление, испарение, возгонка, изменения кристаллической модификации и магнитного состояния. Основной характеристикой таких процессов является точка перехода, т. е. температура, при которой две фазы одного и того же вещества находятся в равновесии. Например, при 1539° С в точке плавления железа существуют твердая и жидкая фазы, при 910° С находятся в равновесии две твердые фазы железа — объемноцентрированная (а-Ре) и гранецентрированная (у-Ре). Температура перехода зависит от давления. Наиример, увеличение давления приводит к понижению температуры плавления льда и повышению температуры кипения воды. Таким [c.37]

Подобные явления сильно затрудняют количественную оценку наблюдаемых на опыте каталитических эффектов. Основной кинетической характеристикой химического процесса в общем случае является константа скорости к, отвечающая п-ому порядку реакции, а также величины и из уравнения (1.1). Менее полные сведения дает определение начальной скорости реакции Оо- Между тем в катализе это не всегда так. Сравнение начальных скоростей часто является наиболее простым способом исключить влияние медленного изменения катализатора при реакции или элиминировать действие побочных процессов, тогда как более трудоемкий путь, связанный с определением порядка реакции п и величин ко и Е, отражает суммарное действие всех факторов, влияющих на скорость реакции, и может дать более искаженные сведения об изучаемом основном процессе. [c.12]

В первой части книги рассмотрены механизмы и закономерности равновесных изомерных превращений органических соединений. Основной характеристикой таких процессов является относительная термодинамическая устойчивость изомеров. Вторая часть посвящена молекулярным перегруппировкам, происходящим при химических реакциях, в том числе процессам, приводящим к соединениям, способным к изомерным превращениям в последнем случае, поскольку результат химической реакции определяется кинетикой, могут получаться смеси взаимопревращающихся изомерных соединений, состав которых далек от равновесного, [c.10]

Одна из основных задач химии — установить зависимость между строением молекул, энергетическими характеристиками химических связей и реакционной способностью веществ, а также изучить влияние различных факторов на скорость и механизм реакций. Зная механизм химического превращения, можно поставить и решить задачу управления химическим процессом. Скорость и механизм химических превращений изучает особый раздел химии — химическая кинетика. [c.170]

Поскольку основным результатом изучаемых процессов является возникновение тех или иных дефектов кристаллической решетки или изменение их концентраций, то следует в первую очередь пользоваться теми методами, которые чувствуют эти изменения. К их числу прежде всего относится исследование характеристик самой люминесценции, так как они непосредственно связаны с изучаемыми дефектами. Наряду с этим используются также методы, в основе которых лежит исследование других структурно-чувствительных свойств, т. е. свойств, резко зависящих от природы и концентрации дефектов кристаллической решетки. Ими являются электрические, фотоэлектрические и магнитные свойства кристаллофосфоров. Изучение соответствующих характеристик люминофоров в зависимости от варьируемых препаративных условий дает возможность судить о характере и закономерностях протекающих процессов. Применение для этой цели классических физико-химиче-ских методов, использующих химический, рентгеноструктурный, термографический и т. п. методы анализа, может рассматриваться только как вспомогательное средство, дающее в ряде случаев полезную информацию, но не позволяющее, в силу малой концентрации оптически активных дефектов, непосредственно следить за [c.10]

Во многих работах по фосфатным материалам для контроля процессов их отверждения используют определение технических свойств, в частности прочностных характеристик. Такая информация может быть лишь косвенно отнесена к механизму твердения фосфатных цементов, так как даже для более детально изученных гидратационных вяжущих не наблюдается строгой и постоянно сохраняющейся корреляции между прочностью камня и химическими процессами его синтеза, в частности гидратацией [40, с. 59]. При анализе возможности установления зависимостей между прочностью цементов и процессами их формирования отмечено [40, с. 58], что твердая фаза цементного камня по своей дисперсности относится преимущественно к надмолекулярному (0 =2-10 —4-109 м- ) и субмикроскопическому (Д = = 1-10 —2-10 м- ) уровням, а исходные фазы и некоторые новообразования — к микроскопическому уровню 0= 1 10 —1 10 м ), в то время как основные реакции и процессы, приводящие к формированию структуры, протекают на молекулярном уровне, т. е. вне перечисленных уровней дисперсности. [c.89]

Строительный материал кристалла выделяется непосредственно на поверхности роста в результате химической гетерогенной реакции. Поэтому основной характеристикой является изменение общей свободной энергии, равное сумме изменений, соответствующих, с одной стороны, химическому процессу, а с другой стороны, встраиванию в решетку выделившихся на поверхности атомов. Оба слагаемых этой суммы зависят от нескольких химических равновесий и условий закрепления атома в решетке. Следовательно, можно ожидать, что если выделяющиеся атомы [c.348]

Разработанная методика аналитического расчета статических и динамических характеристик обжига колчедана в кипящем слое в связи с рассмотрением основных физико-химических процессов может быть использована для анализа ряда промышленных процессов и аппаратов. [c.143]

Основной характеристикой химической реакции является изменение относительных положений атомов, сопровождаемое перераспределением электронного заряда, и изучение механизмов органических реакций представляет собой попытку установить детали процесса изменения распределения заряда и одновременного перемещения ядер. [c.164]

У1.3. ВЛИЯНИЕ РАСТВОРИТЕЛЯ НА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ [c.192]

Одна из основных задач химии — установить зависимость между строением, энергетическими характеристиками химических связей и реакционной способностью веществ, изучить влияние различных факторов на скорость и механизм химических реакций. О принципиальной осуществимости процесса судят по величине изменения энергии Гиббса системы. Однако эта величина ничего не говорит о реальной возможности протекания реакции в данных конкретных условиях, не дает никакого представления о скорости и механизме процесса. Например, реакция взаимодействия оксида азота (II) с кислородом [c.191]

Химику-исследователю и инженеру-химику для химического определения веществ и установления возможности их использования необходимо знать некоторые основные характеристики (свойства) этих веществ. Эти свойства должны легко определяться качественно и количественно, что облегчило бы широкое применение их как для характеристики веществ, так и для выявления их специфики. Для нефтяных масел и парафинов подобными характеристиками являются физические свойства, которые в значительной мере определяют не только номенклатуру существующих в настоящее время продуктов и процессы их разделения и очистки, но и пути дальнейшего развития промышленности. [c.172]

Автор считает, что системотехника внесет значительный вклад в практику и развитие химической промышленности. Пересечение границ химической технологии и других инженерных дисциплин, а также использование прогресса математики для изучения механизмов основных процессов само по себе недостаточно, хотя и является весьма плодотворным. Исследование динамических характеристик, несомненно, вызовет радикальные изменения методов проектирования и их результатов. Применение вычислительных машин и развитие математического моделирования процессов может привести к совершенно новым методам и подходам, которые оправдают себя благодаря экономическим и техническим преимуществам. [c.22]

В этих процессах используются два основных класса соединений, которые отличаются природой химических связей и технологическими характеристиками применяемых процессов разделения. [c.71]

Проточные реакторы. Большинство современных промышленных процессов проводится в непрерывно действующих проточных реакторах. Такой реактор представляет собой открытую систему, взаимодействующую с внешней средой в аппарат непрерывно подаются исходные вещества и отводятся продукты реакции и выделяющееся тепло. На показатели работы реактора влияют, наряду с химической кинетикой и макрокинетикой процесса, новые, специфические факторы конвективный поток реагентов и теплообмен с внешней средой. Расчет и теоретический анализ работы реактора с учетом взаимодействия и взаимного влияния всех этих факторов — далеко не простое дело. Число параметров и переменных, необходимых для точного расчета, в практически важных случаях может быть чрезвычайно большим и превосходить возможности даже самых быстродействующих вычислительных машин. Дополнительную сложность вносят типичные для крупномасштабных систем явления статистической неупорядоченности и случайного разброса характеристик процесса. Эти явления нельзя рассматривать как внешнюю, досадную помеху они связаны с самой природой процесса и должны обязательно приниматься во внимание при анализе его работы. Непременным залогом успеха при расчете промышленных химических реакторов является предварительный анализ основных факторов, влияющих на процесс в данных условиях. Только таким путем можно выделить основные связи из сложной и запутанной картины взаимодействия различных процессов переноса и химической реакции, не отягощая расчет излишними и зачастую обманчивыми уточнениями и в то же время не упуская из виду существенных, хотя, может быть, и трудных для анализа, действующих факторов. [c.203]

Для получения максимального растекания газовой жидкости или жидкостной струи, поступающей в тепломассообменные, химические и другие аппараты, целесообразно подводить поток через боковой патрубок, продолжающийся внутри них до оси и изгибающийся в сторону крышки (или днища). Описан процесс образования радиально-кольцевой струи, в которой скорость быстро падает по мере подхода к рабочим элементам аппарата. Впервые приводится вывод формул расчета всех основных характеристик указанной струи с учетом влияния на них пограничного слоя у стенок аппарата. Ил. 3. Библиогр. 6. [c.175]

I Проблема неравновесности в плазме с химическими реакциями. Исследования низкотемпературной плазмы с химическими реакциями обычно представляют интерес с двух точек зрения. С одной стороны, для диагностики такой плазмы совершенно необходимо знать, к каким изменениям физических условий в плазме (которая вначале могла находиться в состоянии, например, локального термического равновесия) приводит протекание в ней химических реакций. С другой стороны, важно изучить не только механизм и кинетику химических реакций в условиях плазмы, но и оценить влияние возможной нервновесности системы на основные характеристики химических процессов. В самом деле, любая химическая реакция, протекающая в плазме, должна, по своей сущности, всегда производить возмущение исходного распределения энергии в системе. При этом величина такого возмущения зависит от относительных скоростей химических реакций и скорости обмена энергий между частицами рассматриваемой системы. [c.404]

Основными характеристиками, определяющими масштабы производства тех или иных ПАВ, помимо их физико-химических свойств, являются их стоимость, наличие источников сырья и экологическая безвредность, характеризуемая прежде всего биораэлагаемостью — временем снижения концентрации ПАВ в определенное число раз. Проблема синтеза хорошо биоразлагаемых ПАВ приобрела в настоящее время значительную актуальность, в частности, потому что, концентрируясь в адсорбционных слоях на поверхности водоемов, ПАВ изменяют условия обитания различных организмов, например из-за изменения процессов кислородного обмена значительную экологическую опасность представляет образование устойчивой пены при адсорбции ПАВ на поверхности воды, в очистительных фильтрах и т. д. [c.76]

В книге изложены основные положения по теории и практике типовых процессов многотоннажной технологии органических веществ и нефтепереработки, даны научные основы радикально-цепных, гомогенных и гетерогенных каталитических реакций. Рассмотрена характеристика химических процессов, реакторов и растворителей, применяемых в научных и промышленных синтезах, а также приведен термодинамический и кинетический анализ простых и сложных по стехиометрии реакций. Большое внимание уделено механизмам химических реакций, элементарным реакциям, реакционной способности и активации реагентов, гомогеннов у и гетерогенному катализу. [c.4]

Характеристика технологических процессов и оборудования. Производство синтетических душистых веществ является в основном многостадийным. Даже синтез таких простых душистых веществ, как эфиры и ацетали, осуществляется в 5—6 стадий. А в борьбе за создание бессточных производств, когда в состав технологической схемы входят локальные установки по утилизации, обезвреживанию сточных вод и выбросов в атмосферу, стадийность синтеза возрастает многократно. Так, синтез эвгенола из химического сырья состоит из 6 стадий, а с учетол создания этого синтеза без сброса сточных вод общее количество стадий составляет 15. Каждая стадия синтеза имеет основную аппаратуру для проведения того или иного процесса (окисления, этерификации, центрифугирования, вакуум-ректификации и др.) и вспомогательную для замера, взвешивания, сбора и хранения сырья, полупродуктов, готовой продукции (мерники, дозаторы, сборники). Применяются реакционная аппаратура, предназначенная для проведения химических реакций (окисления, нитрозирования, алкилирования) и аппаратура для проведения процессов очистки полупродуктов синтеза. К последним относятся центрифуги, фильтры, сепараторы. В этой аппаратуре разделяют смеси, состоящие из жидких и твердых веществ или смеси двух жидкостей. Для разделения жидких однородных смесей применяются дистилляционные аппараты, экстракторы. Для разделения смеси твердых веществ используются кристаллизаторы, фильтры. Применяются кристаллизаторы различной конструкции периодические с мешалками для перемешивания и рубашками для охлаждения и нагрева непрерывнодействующие горизонтальные вращающиеся барабаны. Каждый технологический процесс начинается с приема сырья и готовой продукции. Он состоит из цепи технологических операций — стадий. Основные операции заключаются в последовательной химической или механической пе])еработке исходного сырья в готовую продукцию. Большинство же операций имеют характер вспомогательных. Проектированию этих вспомогательных операций должно уделяться не меньше внимания, чем разработке проектов основных операций. [c.314]

В технико-экономической части технической документации освещаются вопросы соответствия проектируемого завода перспективному плану развития производства химических волокон, основные исходные данные и результаты технико-экономических расчетов эффективности и целесообразности строительства предприятия, обосновывается годовая его мощность (в тыс. тонн) и общая схема технологического процесса, а также ассортимент выпускаемой продукции. Дается обоснование потребности в рабочих и инженерно-техническом персонале, приводятся данные об источниках обеспечения этой потребности. Указываются источники снабжения предприятия основными видами сырья, химикатами, вспомогательными материалами, и характеристика его сырьевой базЬ. Обосновывается необходимость кооперирования основного и вспомогательного производств. [c.28]

Проведена классификация процессов и оборудования химического осаждения из газовой фазы (ХОГФ), используемых в технологии производства интегральных микросхем (ИМС), и показаны тенденции их развития. Приведены основные характеристики элементов микроструктур ИМС, получаемых в процессах ХОГФ, а также технологические характеристики самих процессов и используемых реагентов. Рассмотрены параметры оборудования для реализации процессов ХОГФ и проведен анализ его возможностей, достоинств и недостатков при осаждении функциональных слоев микросхем. Приведены основные электрофизические характеристики осаждаемых пленок. [c.2]

В гомогенных газовых реакциях естественная систематизация может быть основана на фундаментальных характеристиках химического процесса, т. е. на характеристике переходного комплекса. В соответствии с образованием и дальнейшим поведением аки вированного комплекса можно выделить три следующие основные группы процессов [c.51]

Существует огромное количество различных методов расчета систем автоматического регулирования. Методы, разработанные зарубежными (западными) специалистами, в основном используют логарифмические частотные характеристики, тогда как в практике отечественных специалистов по автоматизации химических процессов больше применяются обычные или расширенные частотные характеристики Расчет систем регулирования состоит не только в обеспечении устойчивости системы, но и в выполнении определенных критериев качества регулирования. Подробные сведения о методах таких расчетов можно найти в книге В. Я- Ротача — Доп. ред. [c.134]

Основные характеристики процесса измельчения. Измельчение — процесс уменьшения размеров кусков твердого материала механическим воздействием — широко используют в различных технологических процессах химической промышленности. В одних случаях, например при измельчении природных материалов, этот процесс относится к начальной или промежуточным стадиям производства, и получаемый измельченный материал направляется на дальнейшую переработку, в других — позволяет получить товарную продукцию (rtpe -порошки, пигменты и др.). Измельчение позволяет увеличить поверхность фазового контакта взаимодействующих масс, что значительно интенсифицирует такие процессы, как растворение, химическое взаимодействие, горение и пр. [c.156]

Определяющей проблемой при реализации мембранных методов является разработка и изготовление полупроницаемых мембран, которые отвечали бы следующим основным требованиям высокая разделяющая способность (селективность) высокая удельная производительность (проницаемость) химическая стойкость к действию среды разделяемой системы неизмененность характеристик в процессе эксплуатации достаточная механическая прочность, отвечающая условиям монтажа, транспортирования и хранения мембран низкая стоимость. [c.45]

На первом этапе, который соответствует стадии разработок проектных решений, это, как правило, параметры адсорбционных аппаратов, связанные с расходными и энергетическими характеристиками технологической схемы, физико-химическими характеристиками процесса, обусловленными выбором наиболее эффективного адсорбента, давления, температур, скоростей и расходрв обрабатываемого потока среды, расхода теплоты и условий регенерации и т. п. Изменение указанных величин оказывает более сильное воздействие на экономические и массогабаритные показатели аппаратов, чем их внутренние характеристики, поэтому последние на данном этапе оптимизации принимаются примерно одинаковыми для всех Ьариантов аппаратурного оформления установок. При оптимизации на ста ии разработок проекта установки определяются внутренние параметры адсорберов (скорость потока, концентрации, продолжительности стадий процесса и др.) при заданных основных физико-химических и термодинамических параметрах установки. [c.10]

На основе предположения о том, что динамика процессов в реакторе с неподвижным слое катализатора описывается математической моделью, учитывающей теплопроводность слоя катализатора, конвективный поток газа, межфазный тепло- и массообмен и химическую реакцию, изучается явление распространения теплового фронта. При некоторых естественных предположениях относительно зависимости скорости химическй реакции от температуры и состава реакционной смеси доказывается существование я единственность решения соответствующих уравнений в виде бегущей волны. Определяются условия существования стоячей волны. Нрицодятся оценки основных характеристик теплового фронта максимальной температуры, скорости распространения и ширины реакционной зоны. [c.167]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология