Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Основы кинетики гетерогенно-каталитических реакций

Предлагаемая книга представляет собой попытку сведения воедино основных проблем, лежащих в основе практического применения гетерогенно-каталитических реакций в химической промышленности. В связи с этим материал, рассматриваемый в книге, достаточно разнообразен и охватывает как вопросы научных основ подбора и производства катализатора, так и кинетику гетерогенно-каталитических реакций, расчеты контактных аппаратов, лабораторные методы исследования катализаторов и каталитических реакций. Все эти вопросы авторы старались рассматривать с точки зрения их практического использования на разных стадиях разработки промышленных каталитических процессов. На изложение материала не могли не отразиться личный опыт и личные научные интересы авторов, вследствие чего не все материалы и теоретические положения, затрагиваемые в книге, освещены с одинаковой полнотой. Естественно, что столь обширный материал, как основы технического катализа, не мог быть изложен без заметных упущений. Поэтому авторы будут весьма благодарны всем, кто поможет их устранить. [c.4]

Изучение динамических режимов химического процесса включает изучение вопросов и динамики химических реакций, в том числе нестационарной кинетики, т.е. скорости реакции при любых изменениях условий протекания процесса (переходные режимы, случайные или принудительные возмущения в условиях процесса). Встречается способ построения динамической модели, заключающийся. в том, что к уравнению, описывающему стационарный режим, дописывают инерционный член, характеризующий накопление вещества и тепла. В этом случае общая структура явлений сложного процесса сохраняется. Но в многостадийной каталитической реакции в переходном режиме меняются также концентрации промежуточных веществ. Тогда нестационарная кинетическая модель будет отличаться от стационарной, поскольку последняя построена на основе теории стационарных скоростей реакции. Покажем это на простейшем примере [317] гетерогенно-каталитической реакции [c.240]

ОСНОВЫ КИНЕТИКИ ГЕТЕРОГЕННО-КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.288]

На основе положений формальной кинетики, метода переходного состояния и законов термодинамики были получены уравнения, описывающие закономерности кинетики простейших реакций. В кинетические уравнения входят константы гетерогенно-каталитических реакций, характеризующие процессы, которые протекают на поверхности, константа равновесия хемосорбционного процесса /Сад и предельное значение адсорбции (Г ), константа скорости химического акта (/гуд), а также константы, характеризующие процессы массопереноса (О, р и р). Теория каталитического процесса, протекающего на поверхности катализатора, должна раскрывать зависимость и куц от строения и свойств катализатора и реагирующих молекул. Проблема эта очень сложная и далеко еще не решенная. [c.654]

Программная реализация алгоритмов моделирования. На основе изложенного подхода создана система программ моделирования кинетики гетерогенных каталитических реакций, которая позволила [c.202]

В книге излагаются научные основы разработки и проектирования гетерогенно-каталитических процессов. Книга включает в себя разделы, посвященные теории катализа и вопросам подбора катализаторов, теоретической и прикладной кинетике гетерогенно-каталитических реакций, расчету и оптимальному проектированию реакторов, технологии производства катализаторов и лабораторным методам исследования каталитических процессов и катализаторов. Книга рассчитана на научных работников и инженеров химической и нефтеперерабатывающей промышленности, аспирантов и студентов старших курсов химических и химико-технологических ВУЗов. [c.2]

Таким образом, хотя пока нет экспериментальных оснований считать компенсационный эффект универсальным явлением в кинетике гетерогенных каталитических реакций, в настоящее время намечаются пути объяснения этого эффекта на более общей основе. [c.317]

Лит. Научные основы подбора и производства катализаторов. Новосибирск, 1964 Проблемы кинетики и катализа, т. 11. Научные основы подбора катализаторов гетерогенных каталитических реакций. М., [c.554]

Тем не менее модель Лэнгмюра и сейчас сохраняет большое теоретическое значение она является хорошей основой для всех последующих более сложных моделей, где адсорбция сопровождается диффузией, конвекцией и другими явлениями. Кроме того, она имеет исключительно большое значение в катализе для исследования кинетики гетерогенных каталитических реакций. [c.83]

Разумеется, можно предположить, что имеют место как неоднородность поверхности, так и взаимное отталкивание адсорбированных молекул. Однако, поскольку факты в области кинетики гетерогенных каталитических реакций, повидимому, могут быть истолкованы на основе одного [c.64]

Наиболее общим случаем отклонения от лэнгмюровских постулатов является энергетическая неоднородность поверхности катализатора. Такая неоднородность неизбежно связана с неоднородностью и,ентров катализа по их активности. В основу трактовки кинетики гетерогенно-каталитических реакций на неоднородных поверхностях положен сформулированный Рогинским принцип, что на каждом элементарном участке поверхности сохраняется кинетическая закономерность реакции либо в обобщенном виде в форме уравнения Лэнгмюра, либо для элементарных стадий сложных реакций в виде закона действующих поверхностей. Поскольку, однако, каждому такому участку соответствует свое значение активности, выражаемое в виде величины энергии активации реакции, то скорость реакции на неоднородной поверхности размером 5 выражается интегралом [c.53]

Современные представления о механизме и кинетике гетерогенно-каталитических реакций нашли наиболее полное и последовательное выражение в теории стационарных реакций [73]. Математический аппарат теории стационарных реакций позволяет формализовать конструирование механизма реакции и ее кинетической модели н широко использовать для этой цели ЭВМ [65]. На основе гипотезы об элементарных реакциях, протекающих на поверхности катализатора, и об энергетических свойствах поверхности катализатора (энергетически однородная, неоднородная и характер неоднородности) с помощью этой теории можно построить кинетическую модель, включающую в общем случае систему стехиометрических уравнений (базис стехиометрических уравнений) и уравнения, определяющие скорости изменения концентраций компонентов реакционной смеси в зависимости от температуры и состава реакционной смеси. Схему построения кинетической модели можно представить в следующем виде. [c.106]

С. 3. Рогинский [333] наряду с Л. В. Писаржевским заложил основы электронного направления в теории катализа, согласно которому в окислительно-восстановительных реакциях принимают участие электроны катализатора. На основе принципов квантовой механики Ф. Ф. Волькенштейн впервые предложил электронную теорию катализа на полупроводниках [334]. Развитие этой теории послужило началом большого числа экспериментальных работ по связи электронных и физических свойств твердых тел со скоростями и энергиями активации адсорбционных и каталитических процессов. Вслед за работами советских ученых появились работы зарубежных авторов, также трактующих вопросы адсорбции и катализа на полупроводниках с точки зрения электронных представлений. Закономерности кинетики гетерогенного каталитического процесса существенным образом определяются характером и закономерностями адсорбции компонентов реакции. Адсорбционные явления подробно рассмотрены С. 3. Ро- [c.62]

О теоретических основах кинетики газовых реакций в струе. (Кинетика гетерогенных каталитических реакций).— Азерб. нефт. хоз-во, 1951, № 6, с. 15—17. [c.13]

Основой кинетики реакций на поверхностях твердых тел в идеальном адсорбированном слое является закон действующих поверхностей . Этот закон, сформулированный И. Лэнгмюром [327] одновременно с теорией адсорбции, занимает в кинетике гетерогенных каталитических процессов место, аналогичное месту закона действующих масс в кинетике гомогенных реакций. [c.134]

Киперман С. Л. В кн. Проблемы кинетики и катализа. XI. Научные основы подбора катализаторов гетерогенных каталитических реакций. М., Наука , 1966, т. 1, с. 107—121. [c.332]

Клячко-Гурвич А. Л., Рубинштейн А. М. Зависимость удельной поверхности от состава бинарных окисных систем.— В кн. Проблемы кинетики и катализа. Научные основы подбора катализаторов гетерогенных каталитических реакций. М., Наука , 1966. [c.230]

Основой для построения математической модели каталитического превращения реагентов в химическом реакторе служит кинетическая модель химических реакций, протекающих на поверхности катализатора. Зная функциональную зависимость скорости химической реакции на поверхности катализатора от состава реакционной смеси и температуры, можно вычислить скорость реакции, отнесенную к единице объема катализатора, и селективность превращения ключевого компонента в целевой продукт. Эти две величины — важнейшие для характеристики эффективности промышленного катализатора. Уравнения макрокинетики являются составной частью математической модели химического реактора, которая на стадии проектирования используется для расчета оптимального технологического режима работы реактора и его конструктивных особенностей, а в процессе эксплуатации реактора — для расчета оптимального режима управления процессом. Другая область применения кинетических моделей — это изучение механизма химических реакций. Анализ моделей позволяет выявить и предсказать поведение эксперимента и существенные стороны механизма реакции при изменении условий эксперимента. Поэтому ясно, насколько серьезной и ответственной задачей является построение кинетической модели каталитических реакций. Вследствие практической важности проблем, возникающих при построении кинетических моделей, им уделяется самое серьезное внимание широкого круга исследователей — теоретиков и экспериментаторов. Этим проблемам посвящена обширная литература. Достижения в области моделирования кинетики обобщены в обзорных статьях и монографиях [5, 30, 31, 65]. В настоящей главе рассматриваются лишь основные методы построения кинетических моделей гетерогенно-каталитических реакций. [c.103]

Боресков Г. К. Подвижность кислорода и каталитическая активность окислов в отношении реакций окисления,—В кн. Проблемы кинетики и катализа. Т. 11. Научные основы подбора катализаторов гетерогенных каталитических реакций. М., Наука , 1966, с. 45—55. [c.312]

Рогинский С.З. - В кн. Проблемы кинетики и катализа. Научные основы подбора катализаторов гетерогенно-каталитических реакций. М. Наука, 1966, T.II, .I5-35. [c.120]

В книге впервые дано изложение результатов систематического исследования математических моделей химических реакций, допускающих критические явления нетепловой природы в кинетической области (множественность стационарных состояний, гистерезисы стационарной скорости реакции, концентрационные автоколебания, медленные релаксации и т. п.). На основе концепции механизма реакции описаны общие подходы анализа нелинейных уравнений химической кинетики, отвечающих закрытым и открытым системам. Дана серия простейших типовых схем превращений, позволяющих интерпретировать критические явления и нестационарное поведение сложных (в том числе гетерогенных каталитических) реакций. Проведен анализ влияния различных макрокинетических факторов, флуктуаций и неидеальности на особенности проявления критических эффектов. Рассмотрены конкретные процессы гомогенного и гетерогенного окисления. [c.2]

В книге изложены теоретические основы гетерогенного катализа, кинетика каталитических реакций, научные основы подбора катализаторов. Описаны промышленные гетерогенно-каталитические процессы, расчет и устройство каталитических реакторов, синтез катализаторов и методы исследования каталитических реакций. [c.2]

Основой кинетики гетерогенно-каталитических процессов в идеальном адсорбированном слое является сформулированный И. Лэнг-мюром закон действующих поверхностей, аналогичный закону действующих масс для гомогенных реакций. [c.120]

Основой кинетики гетерогенно-каталитических процессов В идеальном адсорбированном слое является сформулированный 1енг-мюром закон действующих поверхностей, аналогичный закону действующих масс для гомогенных реакций.Рассмотрим, например, обрати-цую реакцию + дБ > С 2,1), (щ.б) [c.127]

Химическую кинетику можно определить как раздел науки, изучающий эволюцию химических реагирующих систем и описывающий закономерности, определяющие скорость этой эволюции. Данные кинетических исследований являются необходимым, но недостаточным материалом для раскрытия механизма химических превращений. Однако, что весьма существенно, кинетические закономерности, выраженные в математической форме, служат необходимой и достаточной основой для принципиального расчета и оптимизации реакционного аппарата заданного химического процесса с его экономическими характеристиками. Настоящая глава посвящена кинетике гетерогенно-каталитических реакций, не осложненных физическими процессами. Мы не будем касаться фундаментальных теорий механизма акта каталитического взаимодействия, а ограничимся расс.мотреиием зависимостей скорости реакции от химических особенностей реагирующей системы и внещ-них по отношению к ней условий — кинетических параметров концентраций (парциальных давлений) и температуры. Подробное изложение теоретических вопросов Ю петпки гетерогенно-каталп-тических реакций можно найти в монографии [31]. [c.45]

В соответствии с двумя аспектами кинетического метода (выдвижение теоретических гипотез о механизме реакции и их опытная проверка) моделирование кинетики гетерогенных каталитических процессов сочетает черты двух научных дисциплин теоретических основ кинетики гетерогенного катализа и математической теории эксперимента. Теоретические основы кинетики гетерогенного катализа весьма подробно изложены в монографии Кипермана [1], а идеи и методы математической теории эксперимента — в книге Налимова [21. Кроме того, широкое использование ЭВМ вызвало потребность в детальной формализации некоторых вопросов кинетики каталитических реакций и в автоматизации программирования кинетических уравнений. Эти проблемы мы также рассмотрим как составные части моделирования кинетики гетерогенного катализа. [c.12]

Предлагаемый вниманию читателя XI сборник Проблем кинетики и катализа составлен но материалам Всесоюзного совещания по научным основам подбора катализаторов гетерогенных каталитических реакций, организованного Институтом органической химии им. Н. Д. Зелинского АН СССР, секцией Научные основы подбора и приготовления катализаторов Научного Совета но проблеме Катализ и его промышленное применение и Секцией катализа Научного Совета по теории строения, кинетике, реакционной способности и катализу. Непосредственная подготовка совещания была проведена оргкомитетом, председателем которого являлся академик А. А. Баландин, а заместителем его — кандидат химических наук С. Л. Киперман. Совещание проходило в Москве с 1 по 5 июня 1964г. [c.3]

В книге рассмотрены формальная кинетика химических реакций в статических условиях и в потоке, общие закономерности распада и образования молекул, основы теории столкновений и переходного состояния, теории моно- и тримолеку-лярных реакций, кинетика реакций в растворах, теория цепных и фотохимических реакций, кинетика, химических реакций под действием излучений высокой энергии, современные теории гомогенных и гетерогенных каталитических реакций, кинетика ферментативных реакций и реакций образования высокомолекулярных соединений. Достаточно подробно дан вывод всех формул. [c.2]

Изучение элементарных процессов на поверхности твердых тел имеет принципиально важное значение не только для области гетерогенно-каталитических реакций, но также и для кинетики газовых реакций. Именно с этих позиций подошел к изучению данной проблемы в своих работах В. В. Воеводский. Одной из идей, проводившихся в его исследованиях, было представление о важной роли стенки в гомогенных цепных и радикальных процессах. При этом стенка реакционного сосуда рассматривалась не только как область гибели свободных радикалов, но и как источник их о бразования. Дальнейшее развитие этих взглядов привело В. В. Воеводского к выводу о возможности существования на поверхности твердых тел адсорбированных свободных радикалов поверхности. Согласно развиваемым им представлениям, эти частицы являются не только промежуточными формами в процессах гибели и образования свободных радикалов на иоверхности, ио играют также и роль активных промежуточных продуктов гетерогенно-каталитических реакций. В результате высокой реакционной способности радикалов поверхности появляется возможность возникновения цепных гетерогенных реакций. Логическое завершение этой концепции было сделано в известном докладе В. В. Воеводского, Ф. Ф. Волькенштейна и Н. И. Семенова на Всесоюзном совещании по кинетике и реакционной способности в 1955 г. Хотя в, дальнейшем выяснилось, что цепные реакции нз поверхности не столь распространены, как это можцо было предполагать, эти представления привлекли внимание широких кругов исследователей к изучению адсор-б ированных свободных радикалов н послужили основой быстрого прогресса в этой области. [c.384]

A. Я. Розовский (Москва, СССР). Не вызывает сомнений ценность найденных в докладе 34 и в других обсуждаемых докладах корреляций между каталитической активностью "И селективностью, с одной стороны, и термодинамическими свойствами катализаторов, с другой. Однако однозначность физического смысла найденных корреляций еще не достигнута. Полученные результаты допускают и другие интерпретации. Например, скорость гетерогенной каталитической реакции, наряду с другими факторами, будет определяться концентрацией активных центров, которая в свою очередь зависит от скоростей тонохимических превращений катализатора. Корреляция последних с различными свойствами катализатора, в том числе со свободной анергией Гиббса для реакции восстановления, очевидна. Целесообразно также не ограничиваться качественным изучением кинетики топохимических реакций катализатора, как сделано в докладе 34, а дать полную оценку реакционной способности и кинетических параметров. Это должно дать основу для более полного понимания закономерностей каталитического процесса. [c.381]

Задача о массотеплообмене движущейся твердой частицы, капли или пузыря с окружающей средой лежит в основе расчета многих технологических процессов, связанных с растворением, экстракцией, испарением, горением, химическими превращениями в дисперсной системе, осаждением аэрозолей и коллоидов и т. п. Так, в промышленности процесс экстракции проводится из капель или пузырей, широко применяются гетерогенные химические превращения с использованием частиц катализатора, взвешенных в жидкости или газе. При этом скорость экстракции и интенсивность каталитического процесса в значительной мере определяются величиной полного диффузионного притока реагента к поверхности частиц дисперсной фазы, который в свою очередь зависит от кинетики поверхностной химической реакции, характера обтекания частицы, влияния соседних частиц и других факторов. [c.9]

Книга включает обобщающие доклады и обзор1Й>1е работы одного из крупнейших ученых в области катализа академика Г.К. Бо-рескова. Рассматриваются основные вопросы гетерогенного катализа теоретические основы каталитического действия, кинетика и механизм каталитических реакций, научные основы приготовления катализаторов, технология каталитических процессов. Книга содержит краткий биографический очерк о Г.К. Борескове и указатель его трудов за 1981-1985 гг. [c.207]

Библиография для Основы кинетики гетерогенно-каталитических реакций: [c.301] [c.372]

Смотреть страницы где упоминается термин Основы кинетики гетерогенно-каталитических реакций: [c.48] [c.225] [c.71] [c.61] [c.6] [c.351] [c.138] [c.221] [c.2] [c.301] [c.111] [c.335]

Смотреть главы в:

Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза Издание 2 -> Основы кинетики гетерогенно-каталитических реакций

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Гетерогенно-каталитические реакци

Гетерогенные кинетика

Каталитические реакции Реакции

Каталитические реакции Реакции каталитические

Реакции гетерогенные

Реакции каталитические

Реакция гетерогенно-каталитически