Скорость гетерогенных химико-технологических процессов

Если реагенты перед вступлением в реакцию хорошо перемешать, то скорость гомогенных процессов определяется скоростью непосредственно химического превращения веществ. В гетерогенных процессах химические реакции обычно сопровождаются чисто физическими промежуточными стадиями, которые определяют или влияют на наблюдаемую скорость процесса. В простейшем случае при протекании гетерогенного химико-технологического процесса можно выделить два элементарных процесса — диффузию веществ, находящихся в одной фазе, к поверхности раздела фаз или от нее и химическую реакцию внутри одной из фаз. В зависимости от того, какой из элементарных процессов — диффузия или реакция — определяет скорость ХТП, последние разделяют по области протекания. Например, если определяющее значение на скорость ХТП оказывает скорость диффузии, то говорят о химико-технологических процессах, протекающих в диффузионной области если скорость ХТП определяется скоростью химической реакции, то процесс протекает в кинетической области. Методы и приемы интенсификации ХТП, протекающих в диффузионной и кинетической областях, совершенно различны. Знание области протекания процесса особенно важно для анализа гетерогенно-каталитических процессов и управления ими. [c.33]

Скорость гетерогенных химико-технологических процессов [c.131]

Скорость гетерогенных химико-технологических процессов при идеальном вытеснении и неполном перемешивании выражается уравнением (П1.27) [c.108]

Лекция 3. химическое равновесие в технологических процессах. Скорость технологических процессов. Способы увеличения скорости процесса. Лекция 4. Общие закономерности гетерогенных процессов. Равновесие и скорость гетерогенных процессов. Влияние механизма гетерогенного процесса на скорость химико-технологического процесса, 4.2. Химические реакторы [c.282]

Основные объекты, изучаемые в химической технологии, — равновесие и скорость химико-технологических процессов. Закономерности, управляющие равновесием и скоростью процессов, сильно различаются в гомогенных и гетерогенных системах. [c.38]

Химико-технологические процессы в большинстве случаев связаны со сложными реакциями. Скорость таких процессов зависит не только от скорости прямой реакции, но и от скорости обратной и побочной реакций, а для гетерогенных процессов также от скорости подвода исходных веществ в зону реакции и скорости отвода продуктов из зоны реакции. [c.46]

Основными объектами изучения в химической технологии являются равновесие и скорости химико-технологических процессов. Закономерности, управляющие равновесием и скоростью процессов, сильно различаются в гомогенных и различных видах гетерогенных систем, поэтому после общего рассмотрения закономерностей в настоящей главе они будут подробнее рассмотрены и уточнены применительно к виду системы в последующих главах. [c.58]

Ниже будут рассмотрены наиболее важные и характерные положения о равновесии и скорости химико-технологических процессов, затем описаны особенности гомогенных и гетерогенных процессов. Такое рассмотрение достаточно для класса низкотемпературных некаталитических процессов. [c.64]

Основными объектами изучения в химической технологии являются равновесие и скорость химико-технологических процессов. Закономерности, управляющие равновесием и скоростью процессов, сильно различаются в гомогенных и гетерогенных системах, поэтому в настоящей главе будут рассмотрены лишь общие положения. [c.66]

Изучение кинетики химических процессов позволило сделать важные для практики управления химико-технологическими процессами выводы о том, что для повышения скорости реакции необходимо увеличивать начальные концентрации реагирующих веществ (или давлений для реакций в газовой фазе), повышать тем-тературу реакции, применять катализатор, увеличивать поверх-чость контакта взаимодействующих фаз в гетерогенных процес- ах. [c.221]

Корреляции для скоростей межфазного массопереноса широко применяются при инженерных расчетах многих химико-технологических процессов, таких, как ректификация, абсорбция, экстракция, сушка, гетерогенные химические реакции. Указанные корреляции, как правило, чисто эмпирические, поскольку перечисленные процессы слишком сложны по своей природе, чтобы их можно было проанализировать с точки зрения основных законов сохранения. Тем не менее уравнения, сформулированные в главе 17, позволяют обоснованно выбирать безразмерные группы, необходимые для построения той или иной корреляции. Такие уравнения весьма полезны также при анализе и экстраполяции экспериментальных данных. [c.565]

Согласно классификации химико-технологических процессов дальнейшее изучение их производится в следующем порядке. Вначале изучаются наиболее важные и характерные для всех процессов положения о равновесии и скорости химико-технологических процессов, затем описываются особенности гомогенных и гетерогенных процессов. [c.45]

Так как в химико-технологическом процессе всегда участвует несколько веществ (два минимум), то уравнение (У.16) соответственно усложняется, поскольку появляется несколько коэффициентов диффузии, плотностей и т. п. Поэтому аналитический расчет коэффициента массопередачи практически невозможен и для его определения в каждом конкретном случае нужна постановка специального эксперимента. Сложная зависимость ( .16) может быть упрощена исключением ряда переменных, если известно, в какой области идет процесс — диффузионной, кинетической или переходной. Лимитирующую стадию можно определить, изучая влияние параметров технологического режима на общую скорость процесса и. Если и возрастает с повышением температуры в соответствии с законом Аррениуса (рис. 46) и температурный коэффициент > 1,5, то, как прав 1ло, лимитирующая стадия — химическая реакция, и процесс идет в кинетической области. Если же и растет с увеличением скоростей потоков реагирующих фаз, то лимитирующая стадия — это массообмен между фазами, и процесс идет во внешнедиффузионной области. На рис. 46 показано влияние температуры и скорости газового потока на кинетику процесса в системе Т—Г для обжига, горения, газификации. Из рис. 46 видно, что в области низких температур скорость процесса резко повышается с ростом температуры, так как определяющей стадией служит химическая реакция. В области высоких температур скорость химических реакций настолько возрастает, что процесс переходит в диффузионную область и общую скорость процесса лимитирует степень турбулизации газового потока (пропорциональная скорости газа гш ). Такой вид кривых зависимости скорости процесса или выхода продукта от температуры и скоростей реагирующих фаз (или от степени их перемешивания) характерен и для других гетерогенных систем. [c.109]

Подвод реагирующих компонентов в зону реакции совершается в гомогенных системах, а также внутри каждой жидкой или газовой фазы гетерогенной системы молекулярной диффузией или конвекцией. В гетерогенных системах прибавляется еще стадия перехода реагирующего компонента из одной фазы в другую, который совершается путем абсорбции, адсорбции или десорбции газов, конденсации паров или испарения жидкостей, плавления твердых веществ или растворения их в жидкостях. Межфазный переход во многих случаях является наиболее медленным этапом химико-технологического процесса и определяет общую его скорость. Межфазный переход по существу представляет собой сложный диффузионный процесс. [c.8]

В общем виде скорость химико-технологического гетерогенного процесса. [c.131]

Наряду с этим развитие ряда важных областей современной химической технологии связано с необходимостью использования высококонцентрированных дисперсных систем для осуществления гетерогенных химико-технологических процессов (катализ, окисление, восстановление, сущка, обжиг и т. д.). Так как скорость таких гетерогенных процессов зачастую определяется величиной активной межфазной поверхности, то увеличение поверхности раздела фаз в единице объема дисперсной системы (а, следовательно, увеличение дисперсности и концентрации дисперсной фазы в дисперсионной среде) является одним из путей резкой интенсификации таких гетерогенных химико-технологических процессов. [c.10]

Теоретически и экспериментально доказанная возможность снижения эффективной вязкости ВКДС во всем их объеме до наименьшего значения, соответствующего истинно предельному разрушению структуры, имеет существенно важное значение для оптимизации и интенсификации гетерогенных химико-технологических процессов в таких системах. Именно такое динамическое состояние дисперсных систем, соответствующее их максимальной текучести, отвечает условию максимальной скорости и полноты протекания процессов на межфазных границах, достижению наибольшей однородности распределения компонентов в многокомпонентных системах и получению однородных структур дисперсных материалов. [c.68]

Так как конечный результат любого химико-технологического процесса - это образование продукта в результате химического превращения, то скорость гетерогенного процесса в любом случае не может бьггь выще скорости химической реакции. [c.653]

Перечисленные способы воздействия на скорость химической реакции нозволяют управлять химико-технологическими процессамп. В качестве управляющих воздействий используют такие переменные, которые в ходе технологического процесса можно изменять независимо от других переменных, с тем чтобы добиваться увеличения скорости реакции. В зависимости от условий проведения процесса управляющими переменными могут быть рабочие концентрации взаимодействующих компонентов, температурный режим процесса, активность катализатора в каталитических реакциях, поверхность контакта взаимодействующих фаз в гетерогенных реакциях. [c.231]