Параллельно-последовательные многостадийные реакции

Параллельно-последовательные многостадийные реакции [c.139]

Возвращаясь снова к определению сложной многостадийной реакции, мы должны уточнить, что она может включать последовательно и параллельно протекающие стадии, причем каждая из них может быть обратимой или необратимой, В этом разделе интересно проанализировать два вопроса, имеющие прямое отношение к сложным реакциям. Каким образом, многостадийный процесс может выражаться уравнением скорости реакции простого порядка Что такое лимитирующая стадия многостадийного процесса [c.38]

I —перенос тепла теплопроводностью (первый порядок)-, 2 —параллельные или. последовательные реакции первого порядка-, 3 —единичная стадия смешения первого порядка 4, 7 — последовательные и параллельные многостадийные процессы 5 —последовательности тепловых стадий 6 — многостадийные последовательности перемешивания 8 — кинетические зависи мости, являющиеся функцией температуры 9 —кинетические закономерности второго и высших порядков 10— проточный (трубчатый) реактор I — непрерывно и периодически действующие реакторы с перемешиванием 2 —реакторы для гетерогенного катализа [c.117]

Сложные реакции. Многие реакции не имеют ни нулевого, ни первого, ни второго, ни третьего порядка, поскольку они протекают по механизму, включающему более одной стадии. Однако многостадийные реакции могут вести себя как реакции нулевого, первого, второго или третьего порядка. Наиболее распространенными видами усложнений, которые встречаются в таких реакциях, являются параллельные, последовательные и обратимые стадии. Будут подробно рассмотрены следующие простые примеры [c.330]

Решена одна из актуальных задач анализа реакторных систем - определение оценок параметров моделей кинетики многостадийных последовательно-параллельных реакций в различных условиях реализации эксперимента. [c.32]

Алкилирование реагента А веществом В может протекать как многостадийная последовательно-параллельная реакция [c.168]

Отличительной особенностью коррозионных процессов является их сложность и многостадийность. Обычно коррозионный процесс состоит по меньшей мере из трех основных стадий 1) переноса реагирующих веществ к поверхности раздела фаз — к реакционной зоне 2) собственно гетерогенной реакции 3) отвода продуктов реакции из реакционной зоны. Каждая из этих основных стадий может в свою очередь состоять из элементарных стадий, протекающих последовательно и параллельно. [c.11]

Характерной особенностью большинства многостадийных процессов в электрохимии органических соединений является сочетание электрохимических и химических стадий реакции, осуществляющихся последовательно или параллельно друг другу. Ниже на примере процессов катодного восстановления органических веществ, включающих химические стадии протонирования и димеризации, а также процессов каталитического выделения водорода и электровосстановления нитросоединений мы рассмотрим различные аспекты влияния химических стадий процесса на его кинетику, механизм и селективность, природу промежуточных продуктов и их устойчивость. [c.230]

Синтез может быть одностадийным, если все процессы, приводящие к получению необходимого соединения из выбранных исходных, протекают без выделения промежуточных продуктов, и многостадийным, если последние приходится выделять, а иногда и идентифицировать. На каждой стадии может протекать одна или несколько последовательных и параллельных реакций. Для успешно го проведения синтеза необходимо подбирать условия, которые способствуют ускорению последовательных реакций, идущих в заданном направлении и ингибируют побочные процессы, [c.10]

Реакция превращения реагирующих веществ протекает многостадийно и по сложной зависимости. Если необходимо дать математическое описание многостадийного процесса при одновременном протекании параллельных, обратимых и последовательных реакций, можно воспользоваться методом описания сложных реакцип " . По этому методу реакцию любой сложности рекомендуется представлять в виде системы уравнений для каждой из отдельных стадий процесса (см. также стр. 176). [c.31]

Для процессов промышленного органического синтеза характерна сложная схема химических реакций, включающая комплекс параллельно и последовательно протекающих превращений, заканчивающихся образованием ряда продуктов. В этих условиях неизбежна зависимость выхода большинства продуктов от степени превращения исходного вещества. Зависимость эта обычно является либо монотонно возрастающей, либо монотонно убывающей ,случаи экстремальной зависимости сравнительно редки (промежуточные продукты многостадийной последовательной реакции). [c.33]

Большое влияние выбор типа реактора оказывает на селективность процесса, качество получаемого продукта, что объясняется прежде всего разным характером распределения концентраций реагентов и продуктов в реакционном объеме аппарата. Это особенно важно учитывать при проведении последовательных и параллельных реакций разного порядка. Например, при реакции полимеризации от типа реактора может в большой степени зависеть распределение молекулярных масс образующихся полимеров. Объясняется это тем, что реакция имеет вероятностный многостадийный характер (активация, образование цепи, ее рост, обрыв) и, следовательно, на качество продукта (распределение по молекулярным массам) основное влияние оказывают время пребывания и изменение концентрации в реакционном объеме. Эти факторы изменяются по-разному в реакторах различного типа. Например, в реакторе вытеснения трудно обеспечить высокое качество продукта, так как большой диапазон изменения времени пребывания по сечению аппарата при наличии высокой вязкости среды создает резкую разницу в степени полимеризации у стенки аппарата и по его оси. Поэтому наиболее распространенным типом реактора для таких процессов является аппарат смешения или каскад из таких аппаратов. [c.497]

Фактически цепная реакция представляет собой многостадийную последовательно- параллельную реакцию, число стадий которой может достигать многих тысяч. Особенность низкомолекулярных цепных реакций состоит в том, что на каждой стадии развития цепи образуются одни и те же /промежуточные активные частицы. Как было показано при анализе последовательной реакции, промежуточное вещество не может накапливаться в ощутимых количествах, если константа скорости его расхода велика. Отсюда трудности с его экспериментальным обнаружением. [c.35]

Реакций большей молекулярности практически не встречается. В тех случаях, когда из химического уравнения следует, что в реакции участвует большое число молекул, процесс практически проходит сложными путями — через две и большее число последовательных либо параллельных стадий моно- или бимолекулярных реакций, причем скорость всего процесса определяется скоростью наиболее медленной стадии. Вследствие многостадийности большинства химических реакций решение вопроса об их молекулярности часто затруднено. Поэтому характеристика кинетики экспериментально изучаемых реакций дается на основе более формального понятия — порядка реакций. [c.101]

Если система состоит только из двух параллельных или последовательных реакций, направление благоприятного для селективности изменения температуры установить очень легко температуру надо повышать, если целевая реакция имеет бо ее высокую энергию активации, и понижать в противоположном случае. В вышеприведенном уравнении это в обоих случаях вызовет одинаковый эффект — уменьшение ,/ 1 и увеличение селективности. Такой же вывод относится к любым многостадийным системам, если целевая реакция имеет самую высокую или самую низкую энергию активации. Ограничения в выборе температуры могут возникнуть здесь только по другим причинам из-за недостаточной термостойкости материалов, необходимости использования дорогих теплоносителей, снижения удельной производительности и т. д. Например, при синтезе хлористого этила [c.416]

Когда система состоит только из двух необратимых параллельных либо последовательных реакций, направление благоприятного для роста селективности изменения температуры установить легко если целевая реакция имеет более высокую энергию активации, надо повышать температуру, а в противоположном случае — снижать. Это дает одинаковый эффект уменьшения соотношения и увеличения селективности. Такой же вывод можно сделать для любых систем необратимых сложных реакций, если целевое превращение имеет самую высокую или низкую энергию активации, а также для многостадийных последовательных реакций А——>-В— -С, когда при рецикле промежуточных веществ для селективности имеют значение только две реакции —образования и расходования целевого продукта. [c.353]

Сложные реакции. К сложным относятся реакции, протекающие последовательно через несколько стадий, или параллельно. Большинство реакций являются многостадийными. Например, реакция [c.184]

Однако в большинстве случаев ферментативный процесс представляет собой комплекс ряда таких реакций, протекающих последовательно (а частью может быть и параллельно). Детальное изучение кинетики таких реакций потребовало разработки новых экспериментальных методов исследования. - Результаты работ И. В. Березина и других показали, что кинетическое изучение многостадийной каталитической реакции дает возможность глубже раскрыть механизм ферментативного процесса [c.671]

Все реакции можно подразделить на простые и сложные. Простые реакции протекают в одну стадию и называются одностадийными. Сложные реакции идут либо последовательно (многостадийные реакции), либо параллельно, либо последовательно—параллельно. В свою очередь, в каждой стадии реакции может участвовать одна молекула (мономолекулярные реакции), две молекулы (бимолекулярные реакции) и три молекулы (тримолекулярные реакции). Число молекул реагента, принимающга участие в простейшей (элементарной) стадии, называется ее молекулярностью. Чаще всего встречаются мономолекулярные и бимолекулярные реакции. Реакции с молекулярностью больше трех неизвестны. [c.183]

Как видно из предыдущих параграфов, вопрос о маршрутах в сложных химических реакциях и кинетических характеристиках реакций решается на основании экспериментальных данных в виде кинетических кривых скоростей реакций. Часто кинетика многостадийной реакции осложнена автокатализом, автоингибированием и химической индукцией. в таких случаях при решении обратной задачи полезно использовать кинетическую информацию не в виде кинетических кривых, а концентрационными соотношениями. Такие графики позволяют ответить на вопрос о том, как превращаются продукты (параллельно, последовательно и т. д.), каковы порядки реакции и относительные константы скорости. Ниже приводится ряд примеров. [c.59]

Основные понатви К. х. Любая хим р-ция представляет собой совокупность элементарных актов хим превращения Каждый такой акт есть превращение одной или неск находящихся в контакте или взаимодействии частиц реагентов в частицы продуктов Простые р-ции состоят из однотипных элементарных актов В зависимости от числа частиц, принимающих участие в р-ции, они делятся на мономолекулярные реакции, бимолекулярные реакции и тримолекулярные реакции Р-ции, при протекании к-рых осуществляются разнотипные элементарные акты, наз сложными реакииями К ним относятся обратимые, параллельные, последовательные и др многостадийные р-ции, цепные реакции, сопряженные реакции и др За развитием хим р-ций следят по изменению концентраций реагирующих в в и (или) прод>к-тов, опытные данные представляют графически в виде кинетич кривых концентрация время / (см Кинетическое уравнение) Путем дифференцирования кинетич кривой для реагента А по т>чают скорость изменения его концентрации Сд = — [А]/Л Скорость р ции, согласно действующих масс закону, прямо пропорциональна произведению концентра- [c.381]

Сложная многостадийная реакция может включать последовательные и параллельные стадии, причем каждая из них может быть обратимой или необратимой. В этом разделе проанализированы следующие два вопроса, которые нмекгг прямое отношение к кинетике сложных реакций. Каким образом сложный многостадийный процесс может описываться простым кинетическим уравнением например уравнением скорости реакции первого или второго порядка Что такое лимитирующая ста дия многостадийного процесса [c.32]

Существенное отличие каталитических реакций с твердыми кислотами и основаниями от таковых в растворах заключается в следующем. В растворе реакция протекает при одном значении функции Яо. На поверхности же твердых кислот и оснований существуют центры с различным значением Яо. При простой реакцц типа А В скорость процесса будет определяться интегралом от функции распределения, как это имеет место для любой энергетически неоднородной поверхности (см. раздел П.З). Однако при сложных многостадийных и параллельно-последовательных реак-циятс образование промежуточного целевого продукта не будет пропорционально суммарной кислотности поверхности, что обусловливается разными значениями констант ана каждой из стадийных реакций. В результате активность катализатора по целевому продукту будет пропорциональна концентрации активных центров некоторой оптимальной кислотности, как это, например, следует (рис. Г 10) для реакции олигомеризации пропилена. Аналогичного типа зависимость наблюдается для гидролитического разложения 4,4-днметилдиоксана-1,3 в изопрен на фосфатных катализаторах. [c.38]

Происхождение надмолекулярных биоструктур А. П. Руденко представляет как последовательный переход от простых ЭОКС с одноактным механизмом базисного процесса к сложным ЭОКС с многостадийным механизмом, в которых функционирует многомолекулярная система катализаторов и вспомогательных веществ, связанная в единое целое надмолекулярным структурированием. На всех этих стадиях и простые, и сложные ЭОКС (в том числе и живые организмы) существуют как кинетические континуумы взаимодействующих и взаимосвязанных веществ и реакций [10]. При замене одностадийного протекания базисной реакции многостадийным появляются цепи и сети последовательных, параллельных и сопряженных реакций. Один катализатор заменяется системой катализаторов отдельных реакций. От структурно разобщенных систем совершается последовательный переход к образованию оболочек типа мембран, связанный с концентрированием нужных веществ, сокращением путей перемещения промежуточных продуктов и их упорядочиванием. При этом появляется микрогетерогенность, возникает граница раздела фаз между ЭОКС и средой, и ЭОКС приобретают форму шарообразных везикул [13]. [c.28]

Фенолоальдегидные олигомеры образуются при взаимодействии различных фенолов (фенол, крезолы, ксиленолы, двухатомные и трехатомные фенолы) с альдегидами (формальдегид, уксусный альдегид, фурфурол). При отверждении олигомерных продуктов они превращаются в соответствующие полимеры, обычно трехмерной структуры. Пластические массы на основе фенолоальдегидных олигомеров называют фенопластами. Поликонденсация фенолов с альдегидами - это многостадийный процесс, при котором протекает ряд последовательно-параллельных реакций. В результате этих реакций могут образоваться как термопластичные, так называемые новолачные, так и термореактивные - резольные олигомеры. Основными факторами, определяющими строение и свойства фенолоальдегидных олигомеров, являются функциональность исходного фенольного компонента, природа альдегида, соотношение исходных мономеров и pH реакционной среды. Фенолы, используемые для синтеза олигомеров, могут иметь различную функциональность, под которой понимают число атомов водорода фенола, способных к замещению в реакции с альдегидами. Например, при гидроксиметилировании формальдегид присоединяется к фенолу по орто- и и<зр<з-положениям, атомы углерода в которых имеют повышенную электронную плотность благодаря влиянию гидроксильной Фуппы. В табл. 3.1 приведены некоторые характеристики фенолов, наиболее часто используемых при синтезе фенолоальдегндных олигомеров. [c.62]

В присутствии цеолитсодержащего катализатора многостадийная схема крекинга исходного сырья характеризовалась начальными параллельными превращениями ( до глубины порядка 50-60 ) с по -следующими последовательными реакциями разложения высокомолекулярных продуктов D низкомолевулярнче. [c.81]

Рассмотрим химическую сторону вопроса. Сложное превращение веществ — многоступенчатый процесс, протекающий в виде серии последовательных и параллельных реакций, часто требующий применения нескольких катализаторов, так как для каждой стадии нужен свой катализатор. В природных ферментативных процессах для каждой стадии сложного процесса существует весьма активный специфический катализатор, так что весь процесс как бы передается по эстафете от одного катализатора к другому, образуя каталитическук> цепь. Аналогичную ситуацию можно осуществить и в техническом катализе. При этом создается возможность проведения в одном реакторе многостадийных процессов либо с существенным выигрышем в их скорости или селективности, либо даже без этого, но с повышением экономики производства за счет снижения капитальных затрат и эксплуатационных расходов. [c.139]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология