Некаталитические реакции в газовой фазе

Энергия активации реакции разложения иодоводо-рода 2Н1 = Н2-ЬЬ в газовой фазе при 800 К равна 190 кДж/моль. В присутствии платины она снижается до 60 кДж/моль. Определите, во сколько раз скорость реакции в присутствии катализатора выше скорости некаталитического разложения иодоводорода. (Необходимо знать зависимость константы скорости реакции от энергии активации — уравнение Аррениуса.) [c.58]

По механизму гетерофазные реакции могут быть некаталитическими, радикально-цепными или гомогенно-каталитическими. В системах жидкость — жидкость обычно реализуются гидролиз и щелочное дегидрохлорирование хлорпроизводных при помощи водных растворов щелочей, сульфирование и нитрование ароматических соединений, алкилирование изобутана бутаном (когда во второй жидкой фазе Находится катализатор — серная кислота или безводный фторид водорода) и т. д. В системах из газа и жидкости осуществляют многие процессы хлорирования молекулярным хлором или газообразным HG1, окисления органических веществ воздухом или кислородом, реакции сульфохлорирования и сульфоокисления (когда в газовой фазе находятся два из трех реагентов SO2 и I2 или SO2 и [c.246]

Все сказанное выше о влиянии условий ведения процесса на выход отдельных продуктов реакции справедливо для некаталитического окисления парафиновых углеводородов в газовой фазе. Но в то же время существует процесс каталитического окисления бутана в жидкой фазе в присутствии растворителя, например уксусной кислоты, и катализаторов, как ацетат никеля, кобальта и марганца. [c.151]

Важной проблемой является обеспечение на промышленной установке контакта между реагентами и теплоносителями в случае непрерывного производства, когда имеет место перемещение реагентов. Для реакций в динамической системе — гетерогенной или гомогенной, каталитических или некаталитических, в газовой и жидкой фазах или в многофазовой системе — время эффективного контакта реагентов в зоне реакции определить очень трудно, для оценки этой величины применяют условные критерии, такие как объемная скорость или время контакта, которые не всегда имеют четкий физический смысл. [c.27]

Скорость некаталитической реакции в газовой фазе равна [c.133]

Применяя катализаторы в жидкой фазе, следует иметь в виду, что скорость некаталитических реакций в расчете на единицу реакционного объема в жидкостях в 10 —10 раз больше, чем в газах, а коэффициент молекулярной диффузии в 10 —10 раз меньше, чем в газах. Поэтому эффективность применения катализаторов в жидкой фазе 1см. уравнение (1.16)1 меньше, чем в газовой. Применение катализаторов в жидкой фазе необходимо сопровождать интенсивным перемешиванием для снятия внешнедиффузионных торможений. Мелкопористые катализаторы неэффективны из-за сильного увеличения вязкости жидкостей в порах и соответствующего снижения коэффициента диффузии [см. уравнение (1.12)1. Для увеличения поверхности контакта в жидкой среде целесообразно применять мелкодисперсные непористые катализаторы, однако при этом ухудшаются условия выделения катализатора (отстаивание, фильтрование, центрифугирование) из жидкой массы после каталитического реактора. [c.48]

Экспериментальное изучение такой некаталитической реакции, которая сразу же переходит в каталитическую и вследствие этого становится малозаметной, — дело весьма сложное. Можно предположить, что активационный барьер некаталитической реакции должен быть довольно высоким, так как реакция должна преодолевать не только энергетический барьер процесса окисления — восстановления, но и барьер образования новой металлической, а часто и сопутствующей ей газовой фазы. Кроме того, маленькие металлические частицы в электролите, содержащем ионы того же металла, имеют более отрицательный равновесный потенциал, чем большой электрод, и этот потенциал быстро [c.28]

НЕКАТАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ [c.436]

Лэнгмюр [82] обратил особое внимание на то, что есть существенная разница между каталитической и некаталитической реакциями с энергетической точки зрения потому, что соударения между газообразными молекулами и твердым веществом отличаются от обыкновенных кинетических соударений в гомогенной газовой фазе сравнительно ничтожной упругостью. Сталкивающаяся [c.165]

Рассмотренные механизмы реакций характерны главным образом для некаталитического окисления в жидкой фазе при умеренных температурах. При высокотемпературном окислении в газовой фазе все продукты образуются через пероксидные радикалы, минуя гидропероксиды, причем происходит значительная деструкция по углерод-углеродной связи с образованием спиртов и альдегидов [c.346]

Многие реакции в газовой фазе носят отчетливый каталитический характер. Таковы, в частности, процессы, катализатором которых является молекулярный иод. Например, мономолекулярный некаталитический пиролиз диэтилового эфира приводит к образованию метана, этилена и окиси углерода [c.258]

Однако можно утверждать, что, вообще говоря, за исключением реакций необычного характера, скорости бимолекулярных реакций в растворе и в газовой фазе имеют одинаковый порядок величины. Из реакций, протекающих в четыреххлористом углероде, это утверждение, повидимому, относится к разложению хлорноватистого ангидрида, хотя эта реакция не является точно простой бимолекулярной реакцией, к разложению озона как некаталитическому, так и в присутствии хлора и к разложению иодистого этилена. Некоторые реакции Дильса-Альдера имеют приблизительно одинаковую скорость в бензоле, четыреххлористом углероде, сероуглероде и в газовой фазе, так же как и реакция пара-орто-превращения, катализируемая кислородом и окисью азота в водном растворе [ J. [c.396]

Карбонизация растворов, т. е. насыщение их двуокисью углерода, служит типовым химическим процессом и применяется, например, в производстве глинозема методами спекания, в производстве соды и т. п. В результате карбонизации растворов появляется твердая фаза — осадок бикарбоната натрия в производстве соды, осадок гидроокиси алюминия в производстве глинозема и т. п. Таким образом, карбонизация — это многофазный и многостадийный процесс, в котором последовательно происходят диффузия СО2 в газовой фазе, абсорбция СО2, химические реакции и диффузия в растворе и, наконец, кристаллизация продукта. Карбонизация может служить примером сложного гетерогенного некаталитического процесса, происходящего при невысоких температурах сперва в системе Г-Ж, а затем Г—Ж—Т. [c.32]

В работах, представленных в данной главе, описаны процессы гомогенные и гетерогенные, низко- и высокотемпературные, каталитические и некаталитические, с протеканием основной реакции в газовой или жидкой фазе и на поверхности твердых тел. При выполнении задач представляется возможность сравнить работу основных типов реакторов — периодического и непрерывного действия в режимах смешения, вытеснения и диффузионном при работе одиночного реактора и каскада реакторов. [c.212]

Поскольку этот расчет приводит к разумному размеру молекулы, можно считать, что максвелл-больцмано вское распределение и число столкновений для газовых систем применимы к гомогенным реакциям в жидкой фазе. Вместе с тем такой., классический расчет проведен для некаталитических реакций. [c.133]

Технологические процессы синтеза слол<ных эфиров можно разделить на две главные группы 1) жидкофазные процессы — некаталитические или гомогеннокаталнти ческие, в которых химическая реакция в той или иной мере совмещена с процессом разделения 2) гетерогеннокаталитические реакции в жидкой или газовой фазе, осуществляемые в проточных аппаратах без совмещения с разделительными процессами. [c.212]

Катализаторы принимают активное участие в химических процессах, образуя промежуточные соединения или оказывая влияние на разрушение связи между атомами в молекуле. Эти процессы приводят к снижению энергии активации системы, тем самым ускоряют химический процесс. Если предположить, что для реакций в газовой фазе при одинаковых внешних условиях значения пред-экспоненциальных множителей каталитического и некаталитического процессов близки, то скорость каталитической реакции по отношению к скорости Уиск некаталитической реакции будет больше [c.30]

Однако в природе широко распространены и некаталитические процессы. Сюда относятся, в частности, все реакции в газовой фазе, инициируемые облучением или нодачей теплоты. [c.134]

Таким рбразом, работы Полякова существенно дополняют теорию цепных реакций, протекающих в газовой фазе. Такие реакции теперь уже нельзя рассматривать как только гомогенные и некаталитические фактически они являются гетерогенно-гомогенными реакциями, катализируемыми твердой поверхностью стенок сосуда. Отсутствие зарождения цепей на стенках сосуда вызывает, по данным Полякова [94], необходимость повыщения температуры в три-четыре раза. Каталитическое участие в реакциях стенок стеклянного сосуда и почти полная инертность хлористого натрия указывают на зависимость гомогенных реакций от природы катализирующей твердой поверхности. Изменение природы поверхности влечет за собой изменение энергии активации реакции. Так, по данным Полякова и Уризк О [95], покрытие стенок стеклянного сосуда при окислении метана тетраборатом калия изменяет эффективную энергию активации гомогенных стадий с 52 да 34 ккал/моль. Кроме того, каталитическое действие поверхности зависят и от ее состояния (чистоты, микроструктуры, температуры). [c.323]

Реакции атомов и молекул дейтерия в газовой фазе обычно идут медленнее, чем соответствующие реакции водорода. Так же обстоит дело и в некоторых растворах. Некаталитическая мутаротация глюкозы в воде примерно в 3 раза быстрее, чем в тяжелой воде, а каталитическая эффективность гидратированного тяжелой водой иона дейтерия ВдО+ примерно в 1,5 раза больше эффективности иона гидр-оксония Н3О+. Однако, как правило, соотношение скоростей реакций в растворах бывает обратным, т. е. реакции при участии идут быстрее, чем такие же реакции при участии №. Это справедливо не,только для случаев, перечисленных в табл. 11.11, в которой собраны некоторые данные по энергиям активации, но и для многих других реакций, которые были исследованы с тех пор только при одной температуре. Обращает на себя внимание противоположный характер изотопного эффекта в реакциях мутаротации и гидролиза. Мелвин-Хьюз и Бонгофер [55, 56] предположили, что мутаротация и гидролиз различаются тем, что скорость первой реакции определяется частотой активирующих соударений между ионом и молекулой углевода, тогда как скорость второй реакции лимитируется скоростью разложения комплекса иона с молекулой углевода. В соответствии с уже знакомой нам схемой [c.331]

Описанные случаи образования аммиака при некаталитических процессах приводят к выводу, что для осуществления реакции между Н, и N2 в газовой фазе с образованием аммиака необходима активация обоих компонентов. Изложенный выше механизм каталитического синтеза аммиака включает, как необходимый момент каталитического ироцесса, активацию азота, и как возможный элемент — активацию водорода. В общем можно считать, что такой механизм каталитического синтеза аммиака, допускающий переход молекул азота через реакцию с активными поверхностными атомами железа в форму поверхностного нитрида, способного гидрироваться до аммиака адсорбированным водородом, не противоречит ни одному из экспериментально извесгаых свойств азота или водорода. [c.162]

По сравнению с некаталитической реакцией ( =51 800кал1моль) в этой каталитической реакции энергия активации снижается на 17 800 кал1моль. Если предположить, что для реакций в газовой фазе при одинаковых условиях значения предэкспоненциальных множителей близки, то для отношения скоростей каталитической и некйталитической реакций получим [c.259]

Время пиролиза. Увеличение времени пребывания исходного сырья в зоне реакции повышает выход ароматических углеводородов. Как правило, реакции, идушие при пиролизе, являются необратимыми. Основная реакция — термическое разложение — обычно рассматривается как гомогенная некаталитическая моно-молекулярная реакция первого порядка, протекающая в газовой фазе. Константа ее скорости не зависит от давления и является только функцией температуры согласно формуле (1.86). Скорость реакций термического разложения подчиняется уравнению первого порядка [c.90]

Каталитическое окисление эта1на, в отличие от пропана и бутана, должно давать менее сложный состав продуктов реакции. Однако даже на основании простейших теоретичеоких предпосылок можно ожидать образование формальдегида и ацетальдегида, соответствующих спиртов, кислот, окиси этилена и других соединений, которые идентифицированы при гомогенном некаталитическом превращении этана [3]. В газовой фазе могут присутствовать окись и двуокись углерода, этилен, метан и ненрореагировавший этан. [c.61]

Эти величины можно сравнить с полученными при исследованиях реакций различных замещенных перекисей. Так, гомогенное разложение ряда перекисей, например диэтилперекиси, дибензоилперекиси и ди-трет-бутилнерекиси, гидроперекиси кумола и пероксосульфата, протекающее с гомолитическим разрывом связи О—О в газовой или жидкой фазе, обладает энергиями активации около 30—40 ккал/.иоль. Энергии активации при реакциях с другими веществами лежат ниже этого интервала и составляют всего лишь 10 ккал/моль. Более детальное сравнение различных перекисей в одном и том же процессе, а именно при реакции с ионом закисного железа, приведено на рис. 57, взятом у Орра и Вильямса [14]. Как показывают приведенные на рисунке данные, для этой частной реакции между предэкспоненциальпым множителем и энергией активации имеется прямая пропорциональность. При заданной техмперату-ре это соотношение показывает, что все приведенные на рисунке заместители в перекиси водорода снижают скорость реакции. В данном случае положение как раз обратно наблюдаемому при некаталитическом гомогенном разложении органических перекисей, где другие перекиси разлагаются быстрее, чем перекись водорода. Орр и Вильямс [ 14] интерпретируют результаты реакции с ионом закисного железа (рис. 57) таким образом, что отталкивание избыточного электрона в связь О—О снижает энергию активации за счет увеличения числа электронов, способных к координации с закисным железом в активированном комплексе. [c.303]

В подавляющем большинстве случаев аппараты идеального вытеснения являются, следовательно, самыми высокопроизводительными, и естественно стремление осуществлять непрерывные процессы в близких к ним моделях реакторов. К таковым относятся трубчатые аппараты, выполненные в виде змеевиков или изогнутых труб большой Jo длины, но малого диаметра (рис. 68, а), кожухотрубные аппараты (рис. 68,6) и шахтные (колонные) аппараты (рис. 68, в) с одним или несколькими сплошными слоями насадки или гетерогенного катализатора, препятствующими перемешиванию. Трубчатые реакторы широко применяются для некаталитических и гомогеннбкаталитических реакций в газовой или жидкой фазе (пиролиз, гидролиз, альдольная конденсация), причем труба для нагревания или охлаждения помещена в пространство, омываемое соответствующим теплоносителем, или же аппарат сконструирован по типу теплообменника труба в трубе . Кожухотрубные и шахтные аппараты применяются еще шире, в частности для гетерогеннокаталитических реакций со стационарным слоем катализатора (риформинг, дегидрирование, парофазное гидрирование и окисление, гидратация, дегидратация). [c.310]