Процесс гетерогенный

ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ГЕТЕРОГЕННОГО КАТАЛИЗА [c.1]

Для процессов гетерогенного катализа необходимым условием устойчивости является соблюдение неравенства XV,67) на каждом этапе теплоотвода а) внутри зерен катализатора к наружной поверхности б) от наружной поверхности зерен к потоку реакционной смеси в) от слоя катализатора к охлаждающему веществу. Условия устойчивости для этапов б и в для модели слоя идеального смешения удалось найти, используя хорошо разработанный первый метод Ляпунова. Анализ устойчивости решений этапа а этим методом проводить нельзя, поскольку стационарные состояния описываются ун<е не алгебраическими уравнениями, а дифференциальными нелинейными уравнениями второго порядка. Соответственно отклонения от стационарного состояния характеризуются не обыкновенными уравнениями, а уравнениями в частных производных. Как указывалось выше, общих методов анализа числа и свойств решений таких уравнений не существует. [c.514]

Многочисленные результаты многолетних исследований гидро-карбоксилирования олефинов в присутствии окислов металла, а также свойства соединений олефинов с солями некоторых тяжелых металлов (Н , Р(1, Р1) недавно приобрели особое значение для процессов гетерогенного катализа. [c.162]

К настоящему времени накоплен обширный теоретический и экспериментальный материал в области гетерогенного катализа. Приходится констатировать наличие большого числа теорий и подходов, по-разному объясняющих механизм протекания гетерогенно-каталитических процессов. Различные точки зрения на механизм поверхностных явлений, сопровождающих процессы гетерогенного катализа, порождают различные концепции и подходы при проектных расчетах и промышленной реализации процессов. В связи с этим возникает проблема структурной упорядоченности и освоения накопленных запасов информации в данной области знаний, разработки эффективных критериев сравнитель- [c.3]

Взаимодействие иона гидроксония с глюкозидной связью приводит к ее возбуждению и ослаблению. Происходит разрыв кислородного мостика с образованием иона карбония. Вследствие своей малой устойчивости ион карбония быстро реагирует с водой, образуя ОН-группу и генерируя протон. Протон с водой вновь образует ион гидроксония. Существенное влияние на скорость гидролиза оказывает плотность упаковки макромолекул целлюлозы (так как процесс гетерогенный). Например, целлюлозные волокна гидролизуются со значительно меньшей скоростью, чем целлюлоза, находящаяся в растворенном состоянии, где все глюкозидные ОН-группы доступны разрушающему действию гидролизующего агента (процесс гомогенный). Гидролиз целлюлозы протекает постепенно, приводя к продуктам со все более короткими молекулярными цепями, вплоть до Р-О-глюкозы. Последовательность стадий гидролитического распада целлюлозной молекулы выражается следующей схемой [c.296]

Вопрос о гетерогенной природе реакций радикал — радикал лы.зывает оживленную дискуссию. Обычно полагают, что такпе процессы гетерогенны. Недавние работы показали возможность гомогенного обрыва. Это одно пз слабых мест в анали е данных, которые невозможно окончательно интерпретировать, пока не разрешен вопрос о гетерогенности. [c.325]

При избыточности качественной информации о внутренней структуре и функционировании гетерогенно-каталитических систем возникает проблема разработки специальных приемов эффективного использования накопленной качественной информации для моделирования, оптимизации и управления процессами гетерогенного катализа. В этих условиях разработка моделей принятия решений часто требует привлечения такой информации, которая не может быть выражена количественно, а носит описательный, сло- [c.107]

Формулируют дифференциальные уравнения, описывающие одновременно протекающие и влияющие друг на друга процессы химическую реакцию, диффузию, теплопередачу и потерю напора. Такие данные, как константы скорости реакции, коэффициенты диффузии, теплопередачи и трения, могут быть получены путем соответствующих корреляций или экспериментально. После подстановки этих данных в дифференциальные уравнения последние могут быть решены. Во многих случаях, особенно в процессах гетерогенного катализа, указанные уравнения решаются без помощи электронных вычислительных машин лишь с большим трудом. Отметим, что в настоящее время производство и применение математических машин непрерывно возрастает. В весьма недалеком будущем электронные вычислительные машины могут стать серьезным конкурентом опытных установок. [c.340]

Растворение твердого тела в жидкости, сопровождаемое химическим взаимодействием или при отсутствии его, может служить типичным примером гетерогенного процесса. Гетерогенные процессы характеризуются тем, что протекают или начинаются там, где вещества разных фаз соприкасаются, т. е. на поверхности раздела фаз. Для газов при нормальных условиях коэффициент диффузии составляет от 0,1 до I см сек, для жидкостей I см в сутки, для твердых тел эта величина порядка от I j i в год до 1 см в 100 лет. [c.425]

Рассмотрим теперь основные особенности процесса, протекаюш его в указанном диапазоне параметров. Поскольку прямая реакция (4.1) невозможна, следует ожидать, что в системе тем или иным образом появляются свободные валентности в виде радикалов Н, О, ОН, HOj, иначе говоря, имеет место зарождение цепей. В качестве реакций зарождения могут выступать либо индивидуальные стадии i, в, 7, 18, либо их комбинации (3 и 4, 13 и 23 н т. д.), либо (особенно в области низких давлений) процессы гетерогенного зарождения цепей на стенках, либо активные центры могут появляться в результате постороннего воздействия на систему (термическая или радиационная накачка , искусственное введение радикалов и т. д.). [c.296]

Экспертные системы для совершенствования промышленных процессов гетерогенного катализа [c.2]

Работы по качественной теории дифференциальных уравнений, возникающих нри моделировании каталитических процессов, проводятся в ИМ СО АН СССР с 1963 г. Первые исследования были посвящены анализу стационарных решений. Однако достаточно полное описание процессов гетерогенного катализа возможно лишь при рассмотрении их динамики. При этом возникают проблемы общего характера, относящиеся к теории нелинейных параболических и гиперболических уравнений и систем. Это вопросы о характере поведения решений в целом по времени, [c.83]

Авторы старались построить предлагаемую читателю монографию так, чтобы отдельные ее разделы можно было использовать для построения ЭС, предназначенных для решения различных проблем гетерогенного катализа, которые должны постепенно заполняться знаниями по мере расширения и углубления представлений о природе процессов гетерогенного катализа. [c.8]

Массо- и теплопередача в порах. Наиболее важное значение в процессах гетерогенного катализа имеет перенос вещества и тепла внутри пористой частицы катализатора. Перенос вещества в порах осуществляется исключительно путем молекулярной диффузии. Если диаметр поры значительно превышает среднюю длину свободного пробега, то молекулы диффундирующих веществ сталкиваются друг с другом гораздо чаще, чем со стенками поры и последние не оказывают существенного влияния на скорость диффузии в пористом зерне. В этих условиях диффузия в порах протекает так же, как в объеме неподвижной жидкости или газа и скорость переноса вещества вдоль поры, отнесенная к единице ее поперечного сечения, определяется законом Фика - [c.98]

Проблемы расчета, моделирования и оптимизации нестационарных процессов гетерогенного катализа в силу своей исключительной сложности требуют разработки специальных подходов и стратегий анализа, рассчитанных на использование как современной вычислительной техники, так и техники новых поколений ЭВМ, новых форм организации интеллектуального труда исследователя, работающего в интерактивном режиме с ЭВМ в человеко-машинных системах с развитой базой знаний. [c.18]

Системный анализ процессов химической технологии Экспертные системы для совершенствования промышленных процессов гетерогенного катализа/И. Н. Дорохов, Вяч. В. Кафаров. —М. Наука, 1989.-376 с. 13ВМ 5-02-005903-Х [c.2]

Самоорганизация процессов гетерогенного катализа [c.300]

Основной областью применения газожидкостного псевдоожижения, по-видимому, являются процессы гетерогенного катализа с жидкими и газообразными компонентами в различных сочетаниях. Одной из определяющих стадий таких процессов является перенос вещества через поверхность раздела газовой и жидкой фаз. [c.672]

Любые гетерогенные процессы, например разложение или образование твердого химического соединения, растворение твердых тел, газов и жидкостей, испарение, возгонка и т. п., а также важные процессы гетерогенного катализа и электрохимические процессы, проходят через поверхности раздела твердое тело—газ, твердое тело—жидкость, твердое тело—твердое тело, жидкость— жидкость или жидкость—газ. Состояние вещества у поверхности раздела соприкасающихся фаз отличается от его состояния внутри этих фаз вследствие различия молекулярных полей в разных фазах. Это различие вызывает особые поверхностные явления на границе раздела фаз например на границе жидкости с газом или с другой жидкостью действует поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение определяет ряд важных свойств, например шарообразную форму пузырьков газа или капель жидкос1и (в туманах, эмульсиях, при распылении расплавленных стекол, при образовании новых фаз и т. п.). [c.435]

Во всех процессах гетерогенного катализа реакция протекает на самой поверхности катализатора. Это значит, что величина и свойства поверхности, химический состав поверхностного слоя, структура и состояние его должны иметь суи ественное значение для активности катализатора. [c.495]

Физические промежуточные стадии (в этом примере—диффузия) характерны для всех гетерогенных реакций, к которым отнб-сятся почти все промышленные процессы. Гетерогенные реакции подробно рассмотрены в главах VI и VII. Метод составления суммарного уравнения скорости для сложных реакций описан в главе II (см. стр. 71). [c.38]

Для первого процесса константу скорости гомогенной реакции обозначим через g. Для второго процесса (гетерогенного) введем приведенную константу k (пересчитанную на размерность константы g). Эту константу определим в дальнейшем. [c.104]

Тщательность, с которой была выполнена работа [23в ], по-видимому, однозначно доказывает наличие сильного влияния х на процесс гетерогенного фазообразования для достаточно представительного случая конденсации воды (из ее паров в воздухе) на гексадекане. [c.281]

Нитрование нафталина — процесс гетерогенный, поэтому его ведут при перемешивании. Замечено, что при регламентном режиме перемешивания скорость процесса при повышении температуры от 150 до 160°С возрастает примерно в 1,8 разя, а если интенсивность перемешивания снизить вдвое, то при таком же изменении температуры реактора скорость процесса по- [c.120]

Топохимические реакции часто встречаются в химии твердых веществ и имеют большое значение, в частности для понимания процессов гетерогенного катализа, коррозии и полимеризации в твердой фазе. [c.439]

Так как в радикально-цепном крекинге происходит обрыв цепей на стенках вообще, то вопрос о гетерогенном зарождении цепей в термическом крекинге приобретает принципиальное значение. Опираясь на положение о том, что некаталитические стенки не могут изменять состояние равновесия системы (так как в противном сл д1ае можно было бы осуществить вечный двигатель второго рода), было показано (98] что с процессом обрыва цепей на стенках непременно сопряжен процесс гетерогенного зарождения цепей на поверхности одновременно с рекомбинацией радикалов проис ходит и обратная реакция гетерогенной диссоциации продукта рекомбинации на радикалы. Таким образом, гетерогенное зарождение цепей и гетерогенный обрыв цепей тесно связаны, вопреки прежним представлениям о независимости этих процессов. Гетерогенное зарождение цепей было экспериментально доказано в ряде работ [99—102]. [c.47]

Рассматривая действие поверхности как результат химического взаимодействия активируемого вещества с катализатором, легко видеть, что рождение радикала на поверхности должно быть термодинамически более выгодным по сравнению с простой диссоциацией молекулы иа радикалы. Действительно, представляя процесс гетерогенно-каталитпч( Ского образования радикала уравнением КК К = К -+- К К (К — катализатор, К К — продукт хемосорбции радикала К ), мы видим, что ваталитический процесс дает выигрыш энергии (равный количеству энергии, выделяющейся при образовании экзотермического соединения К К) по сравнению с процессом КК = К К. Возможность гетерогенного процесса нсшосредственно вытекает из существования обратного ему процесса обрыва цепей на стенке Сем., папример, [17, 292, 481, 482]). [c.206]

Основная трудность при определении к заключается в необходимости учета реакций на стенке, ведуш их к гибели ОН. Сравнение данных [68] (использовался сосуд, стенки которого были обработаны борной кислотой) и данных [112] (применялся чистый кварц) показало, что уменьшение диаметра сосуда, понижение давления и более активная стенка приводят к повышенным значениям /с7. Это естественно, поскольку все перечисленные факторы способствуют усилению процесса гетерогенной гибели ОН. В целом экспериментальные измерения /с7 выглядят более надежными, особенно в области низких температур (300ч-500)К, чем измерения. Принимая их за основу с ошибкой 50% до Т < 1000 К и возрастанием ошибки до - 150% в области (1000- 2500) К, получим [c.261]

На примере промышленных процессов гетерогенного катализа многоэтапная процедура разработки сложного хпмико-технопогпческого процесса впервые представлена как взаимоде11ствпе двух систем причинно-следственной, формализующей собственно объект исследования, и программ-но-целевой системы принятия решений при анализе и разработке технологического процесса. Рассмотрена вся совокупность проблем, связанная со сквозной автоматизацией цикла исследование—проектирование—производство с использованном интегрированных систем обработки информации, ориентированных на знания. [c.2]

При осуществлении процессов гетерогенного газового катализа в псевдо-ожиженно.ч слое катализатора проскок газа в виде пузырей оказывает значительное влияние на степень превращения реагентов. В связи с этим изучение поршневого режима псевдоожижения имеет важное значение при моделировании процессов на основе лабораторных данных. [c.170]

Различают диффузию линейную и пространственную полубеско-нечную и ограниченную стационарную и нестационарную. Линейная диффузия происходит в одном направлении, пространственная — в разных направлениях. Диффузия называется полубесконечной, если фронт диффузии в процессе гетерогенной реакции не успевает достигнуть границы системы диффузия будет ограниченной, если фронт диффузии достигает границы системы. Под фронтом диффузии понимается граница внутри раствора, где еще не заметны изменения в концентрации, вызванные процессом диффузии. При стационарной диффузии концентрация вещества в любой данной точке пространства не меняется со временем при нестационарной меняется. [c.368]

Для процессов гетерогенного катализа вследствие высокой теплоемкости единида реакционного объема второе условие устойчивости всегда соблюдается при выполнении первого. Последними исследованиями установлено, что первое условие является необходимым и достаточным также и для гомогенных реакторов в практической области изменейия параметров [c.511]

Ферменты обладают свойствами, позволяющими им участвовать в обоих каталитических процессах (гетерогенном и гомогенном). Они способствуют взаимному приближению реагирующих веществ на белковой поверхности либо экстрагируют их из водной фазы внутрь гидрофобной полости. Они связываются с реагентами, благодаря чему скорость химической реакции значительно увеличивается. Например, катализ гидролиза амидной связи ферментом происходит не только благодаря протеканию реакции на белковой поверхности, но и вследствие того, что фермент химически взаимодействует с субстратом, образуя более лабильный эфир, который затем и подвергается гидролизу (см. ниже). [c.192]

В нефтехимической промышленности известны процессы, идущие в газовой фазе при высоких температурах и, иногда, со значительными тепловыделениями время пребывания реагентов в реакционной зоне исчисляется секундами и долями секунды. Это процессы гетерогенного катализа, к которым можно отнести и процессы каталитической очистки газов, окислительного синтеза, окислительного и термического пиролиза, галлоидирования углеводородов и др. [c.124]

Таким образом, уже упрощенная схема радикальноцепного крекинга алканов, учитывающая лишь процессы гетерогенного зарождения и обрыва цепей при гомогенном развитии цепного процесса, способна объяснить в области низких давлений наблюдаемые кинетические соотношения с единой точки зрения. Однако в этой простой схеме остаето совершенно неучтенным тормозящее действие продуктов крекинга на скорость распада алканов. [c.137]

Каталитические процессы можно разделить на дне большие группы. К первой группе относятся химические превращения, при протекании которых взаимодействующие вещества и катализатор образуют однофазную, или гомогенную, систему в этом случае п()оисходит гомогенный каталитический процесс (г о м о г е н-н ы й катализ). Вторую группу составляют химичес-кие превращения, в ходе которых реагенты и катализатор образуют многофазную, или гетерогенную, систему, т. е. находятся а различных агрегатных состояниях в этом случае протекают гетерогенно-каталитические, или контактно-каталитические, процессы (гетерогенный катализ). [c.395]

В зависимости от агрегатного состояния катализатора и реагирующих веществ различают катализ гомогенный и гетерогенный. Примерами гомогенного катализа являются реакции окисления СО (в газовой фазе в присутствии паров воды) и Нг50з (в растворе в присутствии растворенных оксидов азота) кислородом, а также действие разнообразных ферментов в биологических процессах. Гетерогенно-каталитическими являются процессы синтеза аммиака (катализатор железо), окисления ЗОг до ЗОз (катализатор платина или оксид ванадия) и т. д. [c.224]

Ряд специфических особенностей кипящего слоя обусловливает высокую эффективность его применения в процессах гетерогенного катализа. Как уже было отмечено, для кипящего слоя характерна очень высокая скорость перемещения твердых частиц, что существенно сказывается на усреднении дисперсионного состава системы и выравнивании температуры кипящего слоя. Выделение или поглоп],ение тепла при протекании контактно-каталитических процессов происходит, как известно, на поверхности твердо[ фазы. Поэтому усреднение состава твердой фазы приводит к быст рому выразниванпю температуры в катализаторном пространстие. По этой же причине для кипя1цего слоя характерен высокий коэффициент теплопроводности. [c.413]

Дорохов И.Н., Кафаров Вяч. В. Системный анализ процессов химической технологии. Экспертные системы для совершенствования промышленных процессов гетерогенного катализа. - М. Наука, 1989. - 376с. технологического аппарата имеет вид [c.52]

Особый интерес представляет поведение системы при к-<0. В этом случае (рис. 10) кривые зависимости К от лежат ниже и левее всех остальных, что показывает снижение пересыш,ений. Каждому значению К>Кт (и соответствуюш,ему пересыщению) также соответствуют две равновесные капли. Первая (меньшая) из них, однако, лежит на восходящей ветви кривой с йК1с1 ( и поэтому устойчива. При малом увеличении объема давление ее паров повышается, и она, испаряясь, восстанавливает исходный объем, а при случайном уменьшении объема капли последний восстанавливается за счет конденсации. Следовательно, эта меньшая капля не является зародышем и возникает в пересыщенной системе спонтанно, безбарьерно, образуя ее исходное состояние I. Таким образом, переход I И, т. е. рост капли до второго неустойчивого состояния на нисходящей ветви кривой с (У )<0, с переходом через состояние с повышенным давлением паров капли, и явится термодинамическим барьером для процесса гетерогенного фазообразования. Следовательно, барьером будет и ско- [c.275]

Как мы уже отмечали, макрорадикальный характер твердых тел атомного строения предопределяет их высокую химическую активность, которая проявляется в виде хемосорбции. Но хемосорбция часто является только первым актом дальнейших сложных процессов. К таким процессам относятся, например, процессы молекулярного наслаивания, позволяющие осуществлять направленный синтез атомных твердых веществ с гарантированной воспроизводимостью. Но еще задолго до использования этих процессов внимание исследователей и производственников привлекали процессы гетерогенного катализа, относительно которых известно, что они также начинаются с актов хемосорбции, по крайней мере одного из катализируемых веществ. В определенных случаях твердое тело играет только роль инициатора (или, нередко, ингибитора) реакции, которая при этом развивается по законам цепных реакций, открытым Н. Н. Семеновым. Зная, что твердое тело является макрорадикалом, нетрудно себе представить, что соударение с ним молекул должно непрерывно генерировать радикалы — осколки этих молекул, обладающие неспаренными электронами, если свободные валентности твердого тела возрождаются. То же условие самовозобновления макрорадикала, а в более общем случае самовоспроизведение определенного набора функциональных [c.244]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология