Мера реакции и степень превращения

Уравнения в табл. 3.2 описывают поле температур Т и концентраций с (или степеней превращения х) в слое катализатора. Характерный вид профилей Гих в слое показан на рис. 3.14. В адиабатическом процессе (рис. 3.14, а) температура и степень превращения в слое возрастают. Если экзотермический процесс протекает в охлаждаемой трубе, то температурный профиль имеет вид кривой с экстремумом (рис. 3.14,6). Вначале, когда концентрация исходного вещества высокая, процесс протекает интенсивно и температура повышается. По мере увеличения степени превращения скорость реакции и, следовательно, интенсивность тепловыделения уменьшаются, начинает превалировать теплоотвод и температура понижается до температуры охлаждающей среды (холодильника). При заметной интенсивности продольного смешения профили температур и степеней превращения выравниваются (пунктир на рис. 3.14,6). Если радиальный перенос тепла недостаточно интенсивен, то возникает градиент температур по радиусу (рис. 3.14, в), а поле температур имеет сложную форму (рис. 3.14, г). Поскольку стенки слоя для вещества непроницаемы, радиальное смешение выравнивает концентрации по радиусу и, как показывают многочисленные расчеты, радиальный профиль концентраций почти плоский и практически малочувствителен к Это позволяет при расчетах использовать значения Пд = П . [c.118]

Таким образом, для каждой конкретной реакции может быть получено выражение, связывающее константу равновесия с мерой реакции (степенью превращения, степенью диссоциации) и объемом или давлением. Эти выражения дают возможность оценить влияние объема и давления на положение равновесия, а также определить меру реакции (степень превращения, степень диссоциации), если известна константа равновесия (или наоборот), и следовательно, равновесный состав смеси. Знание равновесного состава смеси очень важно для практики. Так же важно установление влияния давления и объема на положение равновесия. [c.153]

Зависимости, выведенные выше для трех предельных случаев, соответствуют таким условиям проведения процесса, когда одно из выделенных сопротивлений лимитирует скорость превращения. Однако по мере возрастания степени превращения исходного вещества в зерне соотношение этих сопротивлений изменяется. Сопротивление газовой пленки остается постоянным, но сопротивления химической реакции и диффузии через пленку продукта возрастают с уменьшением поверхности непрореагировавшей части зерна. В связи с этим, например, в некотором диапазоне изменений ад одна из зависимостей (УП1-227) или (У1П-232) верно описывает ход процесса, но в ином диапазоне ад будет справедлива другая из этих зависимостей. Чтобы учесть три указанных сопротивления превращению во всем диапазоне изменение ад, необходимо было бы решить следующую систему уравнений для установившегося режима [c.267]

При крекинге газойля с получением бензина реакция сначала имеет первый порядок, но по мере увеличения степени превращения порядок реакции приближается ко второму . В промышленных условиях диффузия, по-видимому, не влияет на скорость реакции. По этому вопросу имеются хорошие обзоры . [c.335]

В адиабатических реакторах температура непрерывно изменяется по мере протекания реакции, вследствие чего меняются коэффициенты адсорбции и константы кинетического уравнения. Значения температуры смеси реагирующих газов по мере увеличения степени превращения можно -рассчитать по тепловому балансу. Расчет реактора в этом случае не слишком сложен. [c.142]

Чтобы согласовать эти факты (очень различные скорости и очень сходные распределения продуктов) с данными для изомеров с двойной связью (например, для пентена-1 и пентена-2), приходится постулировать, что превращение олефина в конечные продукты проходит через медленно образующийся промежуточный комплекс с симметричной структурой. Но это не может объяснить наблюдавшегося изменения распределения продуктов по мере увеличения степени превращения [26]. Кинетические данные согласуются с первым порядком по олефину и растворенному кобальту [29], влияние же парциальных давлении СО и На более сложное. Для эквимолекулярных смесей СО и На скорости реакции мало зависят от суммарного давления, если оно выше 100 атм (980-10 Па) [29—311. Это объясняется противоположно направленными влияниями Рсо и Рн согласно формуле [30] [c.197]

Энергия активации полного окисления этилена выше, чем энергия активации полезной реакции — образования окиси этилена, поэтому оптимальная температура должна возрастать по мере увеличения степени превращения [c.494]

Для процессов с резкими колебаниями скорости реакции при изменении глубины превращения интенсивность трубчатых аппаратов можно увеличить путем использования секционного теплоотвода. В качестве примера приведем процесс получения винилхлорида из ацетилена и хлористого водорода. На рис. ХУ-18 сопоставлены технологические режимы трубчатого (кривая I) и секционного (кривая 2) реакторов для осуществления такого процесса. Увеличение температуры теплоносителя по мере возрастания степени превращения ацетилена позволяет повысить скорость гидрохлорирования и общую интенсивность процесса. [c.500]

Из этих данных следует, что для процесса окисления сернистого ангидрида в целом не может быть постоянной оптимальной температуры и по мере роста степени превращения температуру процесса следует понижать в соответствии с линией АА на рис. 6-7. Однако начинать процесс окисления SO2 при очень высокой температуре также невыгодно, так как нагревание газа, до высокой температуры связано с затратой энергии. Поэтому на практике поступают следующим образом. Обжиговый газ нагревают до температуры несколько выше температуры зажигания (в зависимости от активности катализатора — до 400— 440 °С) и направляют в первый слой катализатора в контактном аппарате. В ходе реакции окисления SO2 выделяется большое количество тепла, вследствие чего температура газа резко повышается. Процесс ведут адиабатически (без отвода тепла) до тех пор, пока температура не достигнет оптимального значения. Далее ведение адиабатического процесса нецелесообразно, поэтому начинают отводить тепло с таким расчетом, чтобы температура дальнейшего процесса окисления была возможно ближе к оптимальной. [c.153]

МПа, молярное отношение водород углеводород = 6 1). Чтобы обнаружить промежуточные продукты реакции, была поставлена серия опытов, в которых степень превращения циклогексана изменялась в пределах от 32,0 до 2,9% увеличением объемной скорости подачи углеводорода от 1000 до 18 ООО ч . Продукты реакции при малых степенях превращения циклогексана, наряду с бензолом, содержали заметные количества циклогексена. По мере уменьшения степени превращения циклогексана молярное отношение циклогексен бензол значительно возрастало [c.13]

Отношение АС /АС сильно увеличивается по мере усиления перемешивания (до Ре =0), по мере увеличения степени превращения в данном слое, согласно уравнению (IV.11), и, наконец, по мере возрастания порядка реакции. Для каталитических реакций нулевого порядка при любом перемешивании АС АС у. = 1. Для реакций первого порядка движущая сила процесса снижается в аппаратах смешения (Ре = 0) по сравнению с аппаратами вытеснения (Ре = со) при обычных для одного слоя степенях превращения X = 0,3—0,6 в 1,5—2,5 раза, а для х = [c.99]

На рис. 5.8 приведены дифференциальные кривые ММР, характеризующие полидисперсность продуктов поликонденсации при различных степенях завершенности реакции Очевидно, что по мере увеличения степени превращения исходных полимеров степень полидисперсности возрастает. [c.271]

ИСХОДИТ редко и образующийся полимер сохраняет преимущественно линейную структуру. При полимеризации винилацетата образование разветвленных макромолекул наблюдается уже при 40—-50°. По способности к передаче цепи через макромолекулы метилметакрилат и акрилоиитрил занимают промежуточное положение между стиролом и винилацетатом. Опыт показывает что реакция передачи цепи через макромолекулы более характерна для мономеров, образующих высокоактивные радикалы-По мере увеличения степени превращения мономера в полимер вероятность возникновения макромолекул разветвленной структуры возрастает. Не менее часты случаи передачи кинетической цепи через молекулы мономера [c.126]

В ряде случаев целесообразно вести процесс в каскаде реакторов без перемешивания в направлении потока. Так, для необратимых реакций по мере увеличения степени превращения исходных реагирующих веществ часто желательно повышение температуры, а для обратимых реакций — понижение ее. [c.102]

Таким образом, для обратимых экзотермических реакций температура смеси повышается по мере увеличения степени превращения исходных реагентов при проведении реакции в адиабатических условиях. Это обстоятельство, с одной стороны, находится в противоречии с оптимальными условиями процесса (см. пример III-8), согласно которым, оптимальным температурным режимом является режим с понижением температуры при возрастании степени превращения (см. рис. П1-14). [c.129]

Реакция (VIL 14) —типичная твердофазная реакция, причем в условиях проведения реакции и по мере увеличения степени превращения образец (пленка) остается в стеклообразном состоянии. [c.249]

Из графика следует, что производительность аппарата возрастает с уменьшением конечной концентрации продуктов реакции, т. е. с уменьшением выхода за один проход. Чтобы объяснить это явление, нужно учесть, что по мере увеличения степени превращения исходного сырья концентрация его снижается. Скорость реакции при этом уменьшается. В обратимых процессах это выражено еще заметнее. [c.37]

Температура. Известно, что изотермическое проведение процессов не обеспечивает оптимального температурного режима. Как правило, для наилучшего использования катализатора реакцию следует проводить не при постоянной температуре, а изменять ее по мере увеличения степени превращения. Это можно показать на примере обратимых экзотермических реакций, не сопровождающихся побочными процессами. Подробный анализ этих реакций сделан Г. К- Боресковым . [c.106]

Оптимальной температурой процесса называется такая, при которой достигается наиболее высокая скорость реакции и высокий выход, отсутствуют побочные процессы и обеспечивается продолжительная работа катализатора. Для всех необратимых реакций и эндотермических обратимых реакций оптимальная температура постоянна в течение всего процесса. Для экзотермических обратимых реакций (к ним относятся процессы синтеза аммиака, окисления сернистого газа и т. д.) оптимальная температура снижается по мере увеличения степени превращения. [c.269]

При проведении обратимых реакций в адиабатических условиях изменение температуры реакционной системы, происходящее по мере увеличения степени превращения, неблагоприятно сказывается на положении равновесия и скорости прямого превращения, так как экзотермическая реакция требует понижения, а эндотермическая — повышения температуры. [c.294]

При проведении обратимых реакций в потоке по мере увеличения степени превращения исходного вещества и соответствующего изменения равновесной температуры, отвечающей каждому мгновенному составу потока, меняется и значение оптимальной температуры, снижающейся для экзотермических и повышающейся для эндотермических реакций. [c.294]

Для равновесных реакций, протекающих с уменьшением объема (реакции гидрирования и др.), очевидны отсутствие максимума зависимости w(P) и целесообразность постепенного повышения давления по мере увеличения степени превращения исходного вещества. [c.297]

Катализатор перед проведением опыта обрабатывали водородом при 300° С в течение 6-ч, затем охлаждали в токе водорода до заданной начальной температуры реакции. По мере снижения степени превращения ХНБ температура в реакторе повыщалась на 10—15° С. В качестве исходного сырья использовали [c.34]

Для защиты стенок корпуса от действия высоких температур холодный газ, поступающий в колонну, подают в кольцевой зазор между внутренней стенкой корпуса и насадкой. При нормальной работе колонны температура стенок не поднимается выше 60— 70°. Оптимальная температура реакции синтеза аммиака снижается по мере увеличения степени превращения, поэтому наиболее рациональным для колонны синтеза является падающий режим, при котором температура в конце процесса снижается на [c.275]

Первым доводом в пользу отсутствия такого влияния является совпадение значений удельных скоростей реакции, определенных из данных, полученных до и после максимума скорости реакций (см. 6.3). Количественная оценка может быть дана следующим образом. Как указывалось, в области максимума скорости реакции образуется сплошной слой твердого продукта. Тогда при одинаковых степенях превращения толщина этого слоя будет одинакова (если заданная степень превращения относится к участку после максимума скорости реакции), и соотношение скоростей реакции, полученных при различных температурах, будет равно соотношению удельных скоростей при отсутствии влияния диффузионного торможения. Если же реакция тормозится диффузией в твердом теле, то скорости реакции будут уменьшаться по мере увеличения толщины слоя твердого продукта, т. е. по мере увеличения степени превращения. При этом влияние диффузионного торможения, очевидно, будет зависеть от температуры. Итак, если диффузионное торможение отсутствует, то значения наблюдаемой энергии активации процес- [c.122]

Совокупность изложенных данных показывает, что реакция карбидирования железа окисью углерода при 200—250 °С протекает гладко, без побочных реакций и приводит к образованию единственного твердого продукта — гексагонального карбида железа (по крайней мере до степеней превращения 30%). Поскольку эта реакция интересует нас в качестве модельной, указанный интервал условий является удобным для экспериментального исследования ее кинетики и механизма. [c.134]

Некоторые из рассмотренных в этой главе реакций полимеризации являлись гетерогенными (образующийся полимер не растворялся полностью в мономере). К числу таких реакций относится, в частности, блочная полимеризация алифатических альдегидов при высоких давлениях (стр. 331—334). В. М. Жулин, М. П. Пенькова, А. А. Конкин и М. Г. Гоникберг [127] исследовали гетерогенную полимеризацию а-метилакролеина в метиловом спирте, инициируемую динитрилом азоизомасляной кислоты, при 60° С и давлениях до 4 кбар. Оказалось, что в изученных условиях рост полимерной цепи осуществляется путем присоединения радикалов как к связи С=0, так и к связи С=С мономера. Авторы наблюдали ускорение полимеризации по мере увеличения степени превращения (до 30%), что является характерным для реакций гетерогенной полимеризации. Эту и некоторые другие особенности гетерогенной полимеризации Бемфорд и др. [99] объясняют окклюзией активного свободнорадикального конца растущей полимерной цепи внутри плотных клубков полимерных молекул. Такая окклюзия препятствует обрыву цепи путем рекомбинации полимерных радикалов и тем самым способствует ускорению полимеризации по мере накопления полимера, а также приводит к увеличению молекулярного веса полимера. [c.356]

Оптимальные температурные условия проведения обратимых экзотермических контактных реакций отвечают началу процесса при высокой температуре и постепенному ее снижению по мере повышения степени превращения. Очевидно, что для осуществления этого режима от катализатора в процессе реакции должно отводиться тепло. Количество тепла, которое должно отводиться от объема катализатора, отвечающего времени соприкосновения d z, слагается из двух частей тепла реакции [c.244]

В контактном аппарате осуществляется окисление двуокиси серы до заданной степени превращения. Конструкция контактного аппарата должна обеспечивать протекание этого процесса с максимальной интенсивностью при возможно меньшей затрате катализатора. Как было показано выше, максимальная скорость реакции достигается при определенном изменении температуры по мере роста степени превращения. Осуществление этого оптимального температурного режима и является основным критерием совершенства конструкции контактного аппарата. [c.273]

В дальнейшем, по мере роста степени превращения, реакция замедляется, интенсивность же теплоотвода несколько возрастает, достигает величины, требуемой для соблюдения оптимального температурного режима, а затем начинает превышать ее. В соответствии с этим кривая процесса (рис. 70) отклоняется от равно- [c.299]

Состав равновесной смеси можно определить либо с помощью величин, характеризующих хтепень завершенности реакции, либо с использованием закона сохранения массы элементов при реакции (см. 4). Степень завершенности реакции может быть выражена одной из следующих характеристик мерой реакции, степенью превращения, степенью диссоциации. [c.145]

Этот пример подтверждает приведенные в тексте данной главы положения о том, что для реакций с порядком больше единицы при макросмешении достигается более высокая степень превращения, чем в случае микросмешения. Незначительная разница в расчете при решении примера объясняется малыми степенями превращения. Однако указанная разница возрастает по мере приближения степени превращения к единице. [c.314]

Таким образом, в реакции гидрокснметилирования фенола формальдегид первоначально расходуется на образование промежуточных соединений — гемиформалей. По мнению Завитсаса [19], именно образованием гемиформалей объясняется кажущееся уменьшение скорости реакции по мере роста степени превращения формальдегида. Определяют гемиформали обычными титрометрическими методами. [c.46]

Как известно (см. гл. IV, VII и VIII), для обратимых экзотермических процессов, каким является конверсия СО, оптимальная температура процесса понил ается по мере роста степени превращения, а фактическая возрастает, если не отводить тепло реакции. Для устранения этого противоречия стремятся, во-первых, нагреть парогазовую смесь перед конверсией и, во-вторых, в аппаратах новых типов проводят конверсию в 2—3 стадии с понижением температуры за счет испарения воды между стадиями процесса конверсии. С целью увеличения степени переработки СО для проведения, конверсии СО берут не стехио-метрическое соотношение СО Н2О, а отношение примерно 1 4. [c.230]

В отличие от этого для эндотермических реакций наиболее благоприятным является изотермический режим с / = onst = оп = тах и только при адсорбционных осложнениях может оказаться переменный, повидимому, с некоторым возрастанием температур по мере увеличения степеней превращений. [c.242]

Для обратимых экзотермических процессов, каким является конверсия СО, оптимальная температура понижается по мере роста степени превращения СО е Og. Вместе с тем фактическая температура в зоне катализа, если не отводить тепла реакции, будет возрастать. Для устранения этого противоречия процесс конверсии проводят в две ступени в конверторе полочного типа с понижением температуры за счет испарения воды между полками. Поскольку процесс конверсии СО протекает с выделением тепла, то при доста точном содержании СО в исходном газе он осуществляется автотермически. [c.322]

ОСН=СН). Пропенилэфирные концевые группы легко гидролизуются кислотами, при этом образуются гидроксильные группы и про-оионовый альдегид. Количество двойных связей возрастает с повышением температуры реакции по мере увеличения степени превращения и степени полимеризации. Кроме двойных связей в рассматриваемых полиэфирах присутствуют карбонильные группы, даже в том случае, когда полимеризация проводится в атмосфере азота [c.229]

На рис. 6 представлена типичная кинетическая кривая- топохимической реакции, протекающей во внешнедиффузионной области. Для сравнения на том же рисунке пунктиром нанесена кривая для кинетической области протекания реакции х — степень превращения). Расхождения между кривыми в начальный период реакции возрастают по мере увеличения степени превращения. В области максимума скорости реакции диффузионная кривая образует плато, характерное для внешнедиффузиюнной области. При этом наблюдаемая скорость реакции составляет [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология