Одно- или многоступенчатая реакция

Учитывая высокую точность определения константы скорости первой реакции, стало очевидным распространить метод рассмотрения скорости многоступенчатого процесса, а также соответствующее составление дифференциальных уравнений скоростей многоступенчатого процесса на молекулярном уровне. Вероятно, такой уровень составления систем дифференциальных уравнений скоростей многоступенчатых реакций будет достигнут, если мы будем определять только расходование нового вещества, а образование его отбросим, т. е. будем рассматривать скорость преобразования одной базисной молекулы. Правда, каждое дифференциальное уравнение скорости многоступенчатого процесса в этом случае будет иметь некоторый свой новый отсчет времени, т. е. будет воспроизведена действительная картина многоступенчатого процесса на молекулярном уровне, разворачивающаяся на каком-то отрезке времени. Ведь не в один общий в многоступенчатом процессе момент времени происходит образование новых веществ из первоначального. Весь процесс занимает определенный промежуток времени, что и отразит новая система дифференциальных уравнений скоростей реакций на молекулярном уровне, поскольку она, как и при материальном балансе на молекулярном уровне, позволяет проследить скорость преобразования одной базисной молекулы. На одной ступени образуется новая молекула, что фиксируется дифференциальным уравнением по рассматриваемой ступени. Следующая ступень и дифференциальное уравнение скорости по той же ступени отражает скорость преобразования этой новой молекулы в некоторый новый промежуток времени. [c.70]

Открытие этого важнейшего правила молекулярной генетики заняло много лет. Сейчас это аксиома для протекания каждой отдельной химической реакции в живой клетке необходим специфический белковый фермент (или молекула РНК с ферментными функциями). Ферменты — это биологические катализаторы, они изменяют субстрат, сами оставаясь неизменными. Это очень важная концепция. Из нее следует, что ни один многоступенчатый биологический процесс не может происходить случайно. Все они регулируются рядом координированных взаимодействий между молекулами, которые по форме подходят друг к другу как два кусочка трехмерной мозаики. [c.45]

Газ синтеза проходит через реактор сверху вниз продукты реакции отбирают из нижней части короба. Температуру реакции обычно поддерживают на уровне 180—200°, причем тепло, выделяющееся при реакции, используют для получения пара в водяных трубках. Температуру пара регулируют давлением в паросборнике. В этом отношении реактор действует как многотрубный паровой котел. Обычно часовая нагрузка на реактор составляет 1000 нм (1 нм = л при нормальных температуре и давлении) газа синтеза . Под газом синтеза подразумевается только окись углерода и водород к этим газам всегда бывает примешано 15—20% инертных газов. При многоступенчатой системе, состоящей из двух-трех последовательно соединенных реакторов, общий выход жидких продуктов (Сз-углеводороды и выше) из 1 нл газа синтеза равняется 150—160 г (теоретически должно быть 208 г). Такая производительность получается при прохождении газа через несколько реакторов. Если бы такое же количество жидких продуктов образовывалось при однократном пропускании газа через один реактор, то производительность последнего составляла бы 3,5 т жидких продуктов. По сравнению с производительностью многих других промышленных каталитических процессов такой суточный съем продуктов с одного реактора следует считать небольшим. [c.60]

Новая технология и новая техника требуют новых методов, более действенных и более экспрессных, — говорит один из основоположников гетерогенно-каталитического нефтехимического синтеза Б. Н. Долгов.— В данном случае в полной мере выступают процессы каталитической химии, проводящие фактически в одну стадию многоступенчатые процессы. Без катализа не были бы возможны такие процессы, как синтез углеводородов из водяного газа, многие реакции олефинов и ацетилена, синтезы каучука и т. д. [23, с. 20]. Без катализа был бы невозможен и синтез аммиака из элементов. А ведь этот синтез оставил глубокий след ао всем последующем развитии химии и химической технологии. [c.146]

В определенных условиях для ведения обратимых экзотермических реакций не исключается применение новых схем с катализаторами-теплоносителями. При работе с псевдожидкими контактами обязательно секционирование с многоступенчатым изменением температуры сообразно ходу оптимальных температур. При ведении несмещенных обратимых процессов с относительно невысокими степенями превращения (за один проход) обычно необходима рециркуляция непрореагировавшей части сырьевой смеси после отделения от нее продуктов реакции. [c.419]

Реакцию всегда можно трактовать как многостадийную, если стехиометрическое уравнение не согласуется с экспериментально определенным порядком реакции. Напротив, соответствие порядка реакции стехиометрическому уравнению не доказывает одностадийного характера реакции. Это является неизбежным для всех реакций, в которых участвует только один исходный компонент, как, например, в реакциях распада и изомеризации. Другие критерии, с помощью которых можно определить многоступенчатый характер реакции, приведены в гл. 5. [c.25]

Тип технологической схемы иногда может определяться характеристиками выбранного катализатора и, в частности, температурой его зажигания. Например, если окажется, что заданная степень превращения х больше равновесной при температуре зажигания х (Г3), то необходима организация процесса с многоступенчатым контактированием и промежуточным отводом продуктов реакции или с возвратом непрореагировавших компонентов на повторное контактирование после выделения целевого продукта. При расчете реактора для открытых схем с многоступенчатым контактированием и промежуточным выделением целевых продуктов определяют предельные степени превращения на каждой ступени и на основании этого рассчитывают их число. Для циркуляционных схем определяют максимальный выход продуктов за один проход газовой смеси и по значению заданной степени превращения рассчитывают коэффициент циркуляции и суммарную нагрузку реактора по газовой смеси. [c.90]

Имеются различные способы выяснения механизма реакции. Один из наиболее распространенных заключается в нахождении той стадии, которая определяет полную скорость многоступенчатой реакции, т. е. реакции, протекающей через несколько активированных комплексов. Поскольку этой определяющей стадии соответствует наибольш ая энергия активации, то [c.103]

Еще в 1946 г. Наумовым [91 ], вероятно, впервые было строго доказано на примере реакции изомеризации окиси этилена, что механическая смесь двух компонентов (силикагеля и окиси алюминия) в условиях, исключающих их взаимодействие (температура 200° С), обладает значительно более высокой активностью, чем каждый из компонентов в отдельности. В 1958 г. метод механического смешивания платинированного угля с алюмосиликагелем был предложен для получения активных катализаторов гидродеалкили-рования [92]. В 1964 г. Никс и Вейз показали эффективность такого приема при проведении ароматизации парафинов на смеси алюмосиликатного и дегидрирующего платинового катализаторов [93]. В настоящее время полифункциональные катализаторы широко применяют в основном в процессах превращения углеводородов [94, 95]. Чтобы провести сложное превращение веществ, приходится иметь дело с многоступенчатым процессом, протекающим в виде серии последовательных и параллельных реакций. В этом случае часто недостаточно эффективно применять один катализатор, так как при этом ускоряется лишь одна ступень процесса. [c.47]

Технология производства стирола и оксида пропилена использует в качестве сырья доступные, производимые в больших количествах этилбензол и пропилен. Этот процесс нельзя отнести к малостадийным, поскольку он включает в себя несколько химических реакций окисление этилбензола в гидропероксид, эпоксвдирова-ние пропилена, дегидратация метилфенилкарбинола, гидрирование ацетофенона. Тем не менее, даже такая многоступенчатая структура технологии дает возможность получать целевые продукты с селективностью по оксиду пропилена 95—97 % и выходом стирола по этилбензолу до 90 %. Таким образом, рассматриваемое производство можно отнести к высокоэффективным. Более того, такая технология является ярким примером сопряженных производств, обеспечивающих одновременное получение нескольких целевых продуктов, позволяет выпускать стирол с качеством более высоким, чем при дегидрировании (с точки зрения процессов полимеризации) и заменить экологически грязное производство оксида пропилена хлоргидринным способом. В связи с многостадийным характером технологии следует выделить в ней узлы, обеспечивающие высокие конверсии за один проход — эпоксидирование, дегидратация, гидрирование, и не обладающие таким характером - получение гидропероксида этилбензола. В этом случае ограничения по конверсии этилбензола связаны с последовательным характером побочных реакций и взрывоопасностью гидропероксида при высоких концентрациях в температурных условиях (140-160 С) протекания реакции. Соответственно, рециркуляционные потоки, направленные на полное использование исходного сырья, имеют [c.321]

В методах второй категории сложности, когда одноступенчатое разделение оказывается недостаточно селективным или неколичественным, первую фазу повторно контактируют со свежей порцией второй фазы. Такая повторная обработка применяется в тех случаях, когда один из разделяемых компонентов количественно остается в одной фазе, в то время как другой компонент распределяется между обеими фазами. Так, при реакции осаждения степень соосаждения обычно можно умень-щить путем растворения осадка в чистом растворителе и повторения процесса. Аналогичным образом если при экстракционном разделении один из компонентов количественно остается в одной из фаз, например водной, а второй распределяется между обеими фазами, то целесообразно повторение экстракционного процесса. Обычным примером тому является хорошо известный экстрактор Сокслета. Другой иллюстрацией того же принципа может служить использование в качестве катода свежей порции ртути при электролитическом разделении металлов при контролируемом потенциале и использование ионообменной колонки для количественного извлечения ионов из раствора. В разделе 25-2 при описании исчерпывающей экстракции изла-гается теория многоступенчатой экстракции с конечным числом порций свежего растворителя. Та же самая концепция применима и к другим примерам разделения этого типа, если предположить, что на каждой ступени устанавливается равновесие с постоянным значением коэффициента распределения. [c.515]

Микроорганизмы используются и на отдельных стадиях синтеза лекарственных веществ, который ранее осуществлялся путем многоступенчатых и дорогостоящих химических реакций. Так, один из штаммов хлебной плесени, Rhizopus arrhizus, на начальном этапе синтеза производного стероида, кортизона, может гидроксилировать прогестерон по li-му положению. Применение подобной стратегии биоконверсии наряду с традиционными химическими превращениями позволило получать многие стероиды более простыми и дешевыми способами на основе стеролсодержащего растительного сырья. Именно благодаря этому такие стероиды, как преднизон, дексаметазон, тестостерон и эстрадиол, могут сегодня широко применяться в клинике. Некоторое представление об исключительной важности этих веществ в терапии можно получить, ознакомившись с табл. 8.1, где перечислены основные области применения стероидов. [c.328]

Через 1,5—2 часа после окончания реакции осветлившуюся жидкость спускают в канализацию через один из кранов. За это время успевает осветлиться не менее 50% жидкости. Уплотненную суспензию, после слива осветлившейся жидкости, насосом накачивают в рамочный фильтрпресс. Фильтрация протекает легко. После заполнения фильтрпресса через него в течение 1,5 часа прокачивают многоступенчатым центробежным насосом чистую воду для отмывки хлористого натрия. Через 1,5 часа пасту, содержащую 24—25% воды и 0,1% Na l, выгружают и упаковывают в деревяннные бочки. [c.220]

Наиболее распространенной причиной ингибирования продуктом, особенно для многоступенчатых механизмов, является уменьшение суммарной скорости реакции вследствие того, что продукт не отделяется от фермента, как при нормальном ходе реакции, а остается с ним связанным. Ясно, что если, скажем, последняя стадия каталитической реакции обратима, то последний продукт реакции, отделившийся от фермента, и первый субстрат должны конкурировать за свободный фермент независимо от положения равновесия суммарной реакции. Для реакций, в ходе которых образуется не один, а несколько продуктов, систематическое исследование начальных скоростей в присутствии одного из продуктов реакции позволяет получить важную информацию о формальном механизме процесса [9]. Этот способ будет более подробно рассмотрен в гл. VIII в связи с кинетическим анализом механизмов двухсубстратных реакций, [c.80]

Статический способ в однократном варианте характеризуется сравнительной неполнотой извлечения примеси из раствора, определяемой константой равновесия ионообменной реакции. С целью повышения эффекта разделения используется многоступенчатый вариант, по форме несколько похожий на метод дробной кристаллизации и по существу имеющий недостаток последнего — ряд механических операций. Это затруднение можно устранить, если процесс проводить динамическим споссбом, т. е. в условиях относительного движения баз. Один из вариантов этого способа заключается в следующем. Ионит помещается в вертикальную трубку — колонку. Исходный раствор поступает в колонку сверху и вытекает снизу (или наоборот). Таким образом, процесс ионного обмена при этом происходит в условиях последовательного контакта двигающегося по колонке раствора со все новыми, свежими порциями ионита, в результате чего достигается большая глубина разделения. Этот вариант динамического способа с одновременным использованием явления комплексообразования в фазе ионита обычно используется на практике для концентрирования редких элементов из разбавленных растворов, а в отдельных случаях и для глубокой очистки веществ. В частности, этим способом в промышленном масштабе получают так называемую деионизированную воду, т. е. воду, содержащую незначительное количество солей. [c.137]

Термогравиметрическим методом с помощью дериватографа за один опыт можно снять полную кривую зависимости потери массы от температуры, тогда как при использовании кинетического метода для каждой температуры необходимо проводить самостоятельный опыт. При записи кинетики пиролиза получаются кривые, имеющие форму сигмоиды. Такой вид кривой обусловлен тем, что вначале происходит незначительная потеря массы, затем в относительно узком интервале температур потеря массы резко возрастает и только, когда остается немного вещества, потеря массы становится малозаметной. Форма кривой определяется кинетическими параметрами энергией активации ( ), порядком реакции (п) и предэксноненциальным коэффициентом (/Со). В свою очередь кинетические константы дают полезную информацию о механизме реакции. Если процесс деструкции многоступенчатый и каждая из реакций протекает с существенно различными кинетическими параметрами, то получается более сложная кривая, состоящая из двух или более сигмоид если кинетические константы близкие, форма кривой достаточно проста [42]. Кривые ТГА не дают информации о механизме реакции. Для этого метод ТГА необходимо дополнить элементным анализом, ИКС, масс-спект- [c.59]

Основной реакцией, по которой главным образом получают фенилфос-фаты, является взаимодействие хлорокиси фосфора с фенолами. Зал-кинд и Дмитриева считают метод Аутенрита, описанный в патенте ВНР 246871, слишком сложным для промышленного осуш,ествления. Для получения трифенилфосфата они предлагают вводить 10%-ный избыток хлорокиси фосфора и проводить реакцию в присутствии окиси магния в качестве катализатора, а для получения трикрезилфосфата применять крезол и хлорокись фосфора в стехиометрнческих отношениях. В качестве катализатора ими предложены также незначительные количества хлористого магния. Такой же способ разработан фирмох Оо у СЬет -са1 в 1935—1936 гг. Смешанные эфиры различных фенолов получают по реакции между хлорокисью фосфора и недостаточным но теории количеством крезола или хлорфенола в присутствии хлористого магния, после чего завершают этерификацию, вводя в реакцию какой-либо иной фенол. Многоступенчатую этерификацию различными фенолами, при которой хотя бы один компонент представляет собой п- или л -оксидифе-нил, тоже проводят в присутствии катализатора хлористого магния. [c.425]