Общая схема химических превращений

Механизм образования сажи (дисперсного углерода) при горении реактивного топлива и в общем случае при химических превращениях углеродсодержащих веществ изучен еще недостаточно. Исследователи основную роль отводят полимеризации или цепным разветвленным реакциям. В последнем случае физико-химическая модель процесса включает разветвленные цепные реакции образования радикалов-зародышей, превращение их в зародыши твердой фазы (минимальные частицы, имеющие физическую поверхность) и дальнейший рост зародышей за счет гетерогенного разложения углеводородов на их поверхности. Сторонники полимеризационной схемы отмечают, что образование ацетилена наблюдается даже в метано Кисло-родном пламени. После достижения максимальной концентрации ацетилен превращается в моно- и полициклические ароматические углеводороды и полиацетилен. Экспериментально показано также, что в соответствующих условиях появлению сажевых частиц предшествует образование (в результате полимеризации) крупных углеводородных молекул с молекулярной массой примерно 500. [c.168]

Химические процессы при электролизе. Электролиз представляет собой процесс, в котором химические реакции происходят под действием электрического тока. Химические превращения при электролизе могут быть весьма различными в зависимости главным образом от вида электролита и растворителя, а также от материала электродов и присутствия других веществ в растворе. Наиболее общей является следующая схема процесса. [c.443]

ОБЩАЯ СХЕМА ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ [c.26]

Необходимо ПОМНИТЬ, что отдельные составляющие баланса суммируются алгебраически. Например, при эндотермической реакции теплоту химического превращения (тепловой эффект) нужно брать с отрицательным знаком. Отрицательной считается также теплота, переданная через стенки реактора, когда она подводится с внешней их стороны к реакционному пространству. Следовательно, включение этих двух членов уравнения в приход или расход общей схемы баланса условно. [c.293]

Рассмотрим схему химических превращений, где будем выделять исходные вещества и продукты и промежуточные вещества (в. . Общая схема химических превращений имеет вид [c.181]

Рассмотрение общей схемы химических превращений хлорсодержащих полимеров позволяет высказать предположение, что неграфитирующимися формами углерода должны оказаться также продукты карбонизации вицинального поливинилхлорида с 1,2-положением галоида в макромолекулярной цепи. [c.173]

Общая схема химических превращений (рис. И-1) включает двенадцать классов элементарных реакций первого или второго порядка, протекающих с участием частиц определенных групп. Механизм реакций каждого класса (с указанием их возможного числа), а также возможного числа реагирующих или образующихся компонентов, приводится в табл. 11,1. [c.29]

По существу, выделенные этапы синтеза технологической схемы составляют иерархию принятия решений и являются следствием применения принципов системного подхода. Не все из этапов поддаются строгой математической формализации, вследствие чего решение проблемы синтеза наиболее целесообразно вести в режиме активного диалога с возможной коррекцией каждого этана. Декомпозиция же проблемы не только упрощает общую задачу и существенно снижает требования к вычислительной технике по объему памяти и быстродействию, но и позволяет выделить в рамках синтеза технологической схемы производства отдельные подзадачи, а именно синтез схем химического превращения, синтез схем выделения продуктов, синтез схем теплообмена, синтез систем управления. [c.436]

При исследовании сложных систем с неизвестной схемой химических превращений необходимо прежде всего идентифицировать все образующиеся продукты, в том числе и микропримеси, которые могут иногда играть важную роль как реакционноспособные промежуточные вещества. При составлении возможных схем превращения учитывают общие закономерности органической хи- [c.382]

Для отдельных групп соединений схемы химических превращений, происходящих при крекинге и гидрогенизации, в общем виде представлены на фиг. 1 и 2, а более детальное освещение поведения отдельных групп соединений, являющееся необходимым для [c.17]

В заключение этого раздела нельзя не отметить, что при использовании представлений цепной теории для объяснения механизма сложных химических превращений в конденсированной фазе и в гетерогенном катализе применение простых радикальных схем зачастую сталкивается с почти непреодолимыми трудностями. Вместе с тем нет никаких оснований отвергать предложенное выше общее положение о том, что реакция и в этих случаях протекает по сложному механизму, обеспечивающему значительную скорость превращения (в отсутствие каких-либо инициирующих добавок или внешних источников нетепловой энергии) только, если этот механизм позволяет использовать энергию одного цикла реакции до превращения ее в тепло для облегчения другого цикла. [c.219]

Алгоритм сжатия кинетических моделей. Информационная избыточность математического описания при его применении для каждого частного случая, соответствующего превращению заданного состава сырья, является довольно общей проблемой при моделировании сложных химических превращений, включающих большое число компонентов и элементарных стадий, для которых в ряде случаев оказывается, что при определенных условиях (когда только одна или несколько начальных концентраций компонентов реакционной смеси отличны от нуля) часть компонентов не принимает участия в химических превращениях и некоторые элементарные стадии не протекают, тогда как основное число арифметических операций, приходящихся на вычисление правых частей кинетических уравнений (4.12), сохраняются. Сформулированы и доказаны условия удаления из схемы реакций этих компонентов и стадий [48] пусть 1-ж компонент заданной схемы реакций удовлетворяет условиям 1) С ( о) = 0 2) т, п) Ф I Ут, п, где N — массив, кодирующий правые части элементарных стадий схемы реакций, тогда удаление из схемы реакций 1-го компонента с отвечающими ему стадиями не меняет решений кинетических уравнений с соответствующими начальными условиями. [c.208]

Хотя описанная схема удовлетворительно объясняет причины разнообразия обнаруживаемых в природе форм нативных нефтяных ВМС и позволяет прогнозировать пх общие характеристики (макроструктуру и связанные с ней свойства, среднюю ароматичность и отдельные особенности фрагментного состава) по геохимическим данным и физико-химическим свойствам нефти, она отражает лишь самый общий характер п общую последовательность возможных превращений сложнейших компонентов нефти. Многие стороны и тонкие детали этих процессов (кинетические характеристики, количественные соотношения структурных фрагментов на разных стадиях превращений и т. д.) пока остаются не выясненными, и их познание требует выполнения огромной исследовательской работы но накоплению и творческому осмысливанию новых экспериментальных данных. [c.202]

Декомпозиция общей задачи синтеза на отдельные подзадачи (синтез стадии химического превращения, синтез стадии выделения продуктов, синтез теплообменной системы) существенно упрощает проблему разработки технологической схемы, однако снижается и вероятность получения действительно оптимального варианта вследствие неадекватного воспроизведения взаимосвязей между подзадачами. Поэтому процесс выбора технологической схемы является итерационным, с внесением изменений в стратегию поиска оптимального решения на каждой из стадий. [c.107]

Уровень стандартизации или общности модуля зависит от типа элементов. Например, модули типа химического превращения обычно специализируются по отношению к кинетическим характеристикам и к схеме теплообмена. Модули типа смешения и тина НАСОС легко сделать стандартизированными или общими для любых систем. [c.328]

Общепринятая классификация всех реакций органических соединений, в том числе и реакций ароматического замещения, строится на несколько формальных брутто-схемах, в которых приводятся только исходные и конечные продукты химического превращения, и общих иредставлениях об образовании или разрыве химических связей. При этом реагирующие частицы условно разделяют на исходное соединение, считающееся субстратом, и атакующий реагент. Последний может быть электронодефицитным, электроноизбыточным или же содержать неспаренный электрон, т. е. являться свободным радикалом. Образование химической связи между субстратом и электронодефицитным реагентом происходит путем обобщения электронной пары, ранее полностью принадлежавшей субстрату. Такой реагент и реакции с его участием считают электрофильными. Наиример, рассматриваемые в настоящей главе реакции ароматического электрофильного замещения в первом приближении могут быть представлены брутто-схемой [c.33]

Реакторы. В биохимическом производстве широкое применение находят реакторы для проведения химических превращений. В большинстве своем химические реакторы используются для процессов подготовки сырья, питательной среды, химической обработки (обработка химическими реагентами — флоккулянтами культуральной жидкости), химической стерилизации среды. В настоящем разделе представляет интерес рассмотреть влияние условий гидродинамического смешения в реакторе на показатели процесса превращения вещества в связи с развиваемым системным подходом к анализу процессов на микро- и макроуровнях. Рассмотрим достаточно общий случай проведения реакции химического взаимодействия двух компонентов, раздельно поступающих в аппарат с мешалкой. Схема движения жидкостных потоков в реакторе изображена на рис. 3.6, а. [c.115]

Все сказанное показывает, насколько многообразны химические превращения, происходящие при окислении циклогексана Несмотря на некоторые неясные и спорные детали общей схемы, основные пути его превращения можно считать доказанными Пренебрегая многочисленными побочными продуктами, образующимися в небольших количествах, упрощенно схему можно представить в следующем виде [c.44]

Исходя из сложности задачи и общей стратегии декомпозиции проблема синтеза технологической схемы обычно подразделяется на ряд подпроблем, а именно синтез стадий химического превращения и выделения продуктов реакций. Помимо этого возникает задача рационального объединения источников и стоков энергии внутри схемы для снижения внешнего энергопотребления. Каждая из стадий достаточно специфична в силу различной природы решаемых вопросов (например, нельзя говорить о технологической схеме, пока не определен набор исходных реагентов, не установлен механизм химических реакций и не определены условия их протекания, обеспечивающие получение требуемых продуктов), поэтому после определения совокупности элементов технологической схемы (4.39), возможно, в рамках отдельных подсистем необходимо [c.144]

Таким образом, наряду с химическими превращениями химическая технология использует многочисленные явления и процессы нехимического характера, требующие определенных способов организации и осуществляемые в соответствующих аппаратах и процессуально-технологических схемах. Протекание таких процессов (собственно химических — тоже, конечно) в той или иной мере связано с переносом какой-либо субстанции — количества движения (импульса), теплоты, вещества (массы), иногда нескольких субстанций одновременно. Этот перенос характеризуется (вызывается или сопровождается) изменением технологической ситуации (параметров процесса), в общем случае — во времени в рассматриваемой точке аппарата, а в самом аппарате — от одной точки к другой, в более простых случаях — только во времени или только от точки к точке. [c.38]

Температура потоков в элементах ХТС изменяется за счет внутренних источников (Сист). один из которых - химические превращения. Теплота реакции др равна изменению энтальпии вследствие изменения химического состава реакционной среды (9р = //вых - //вх) и приведена в справочниках. Если эта теплота пошла на нагрев реакционной среды, то, казалось бы, легко рассчитать ее нагрев из условия др = Онагр и уравнения (3.33). Но поскольку Н зависит от температуры, то и тепловой эффект зависит от Т, и такие данные приведены в справочниках. При какой температуре следует брать Ср Ведь Т сложным образом меняется в процессе. Зависимость 9р(Т ) есть изменение АН как в зависимости от химического состава, так и от температуры. Если учесть изменение др Т) в процессе, а затем использовать его в расчете разогрева по уравнению (3.33), это приведет к вторичному его учету. Избежать этого можно, если использовать правило эффект не зависит от пути . Воспользуемся следующей схемой процесса (рис. 3.11). Кривая линия изображает путь процесса, в котором протекает химическое превращение и меняется температура от Т до Тг. Проведем процесс по другому, гипотетическому пути в три этапа охладим исходную смесь до температуры Т, забрав у нее теплоту д -Т У, проведем при этой температуре реакцию, теплота которой 9р(Т ) нагреем образовавшуюся смесь теплом дг = д + др. Результат должен быть такой же - конечная температура будет равна Т2 и д2 = Ср2(Т2 -Т ). Интегральные теплоемкости исходной Ср и конечной Ср2 смесей в общем случае различны. [c.204]

Хотя многие главы книги написаны совершенно заново, но общая схема, принятая в первом издании, была перенесена и сюда, как оправдавшая себя с методологической стороны. Таким образом материал разделен на главы применительно к методам химических превращений, но не к видам продуктов. [c.4]

Синтез красителей, ведется ли он в малых размерах в лаборатории или производится в больших заводских установках, во всех случаях может быть разделен на отдельные процессы химической переработки менее сложных химических веществ в более сложные. Наиболее просто и обще можно представить течение этого синтеза схемой сначала превращение органического сырья в сложные соединения, не имеющие характера красителей (такие соединения мы называем промежуточными продуктами), затем превращение промежуточных продуктов в красители. Практика организации производства красителей научила уже давно, что первая стадия — получение из сырых материалов промежуточных продуктов — является вообще значительно более сложной и трудной, чем вторая — получение красителей из промежуточных продуктов, что поэтому крайне важно на эту первую стадию обратить особое внимание и подвергнуть ее специальному изучению. [c.12]

Классификация способов получения простых веществ. Если подразделить способы производства простых веществ в соответ < твии с состояниями, в которых существуют элементы, и с их химическими свойствами, то получится схема, представленная в табл. 3.14. Замечательным примером технологического про цесса, не сопровождающегося химическими превращениями является способ разделения жидкого воздуха на азот, кислород и инертные газы путем перегонки. Процессы, включающие химические реакции, согласно общей классификации, учитывающей характер этих реакций, можно разбить на три класса восстановление, окисление и пиролитическое разложение (пи ролиз). Большую часть простых веществ получают с помощьк> реакций восстановления. Дальнейшая более детальная класси фикация позволяет распределить эти процессы по подклассам 2.1—2.5. Обычно большинство металлов встречается в виде ка тионов, да и многие неметаллы (за исключением галогенов) имеют положительные степени окисления, поэтому в результате передачи им электронов в процессе восстановления достигается нулевая степень окисления. [c.138]

Как известно, закон плотнейшей упаковки представляет собой геометрическое выражение более общего закона максимальной энергетической выгодности состояния вещества в земной коре и поэтому может быть использован при рассмотрении возможностей химической селекции минералов. Проблема связи и строения не может обсуждаться без рассмотрения изменений энергии, в связи с чем энергетический подход необходим и в данном случае. Заметим, что с таким подходом связана предложенная Н. М. Федоровским и имеющая большое будущее, как считал А. Ф. Капустин-ский, идея классификации минерального сырья по затратам энергии, необходимой на его переработку в полезные продукты. По существу, с этой же идеей связан предложенный В. Л. Райзманом фактор технологичности, величина которого прямо пропорциональна извлечению полезного компонента, обратно пропорциональна изменению стандартной энтропии комплекса химических превращений по технологической схеме в целом. Эта величина, рекомендуемая в качестве критерия при сравнительной оценке способов переработки минерального сырья, подтвердила предпочтительность гидрохимических способов переработки алюминийсодержащих руд и минералов по сравнению с обжигово-спекательными, что согласуется с тенденцией развития глиноземного производства [28]. [c.8]

В плане этих общих подходов электромиграционный метод близок к хроматографии (те же два основных направления повышения эффективности разделения) — поиск методических приемов лучшего разрешения зон при постоянных Кс и использование химических превращений с целью увеличения Кс. Похожи и основные схемы практического осуществления процесса разделения на колонке, на бумаге, в тонком слое. Возникший на заре развития электромиграции метод подвижной границы внешне аналогичен фронтальному анализу в хроматографии. В этом случае движение разделяемых ионов в электрическом поле происходит непосредственно из раствора их смеси. В наиболее распространенном случае зонного электрофореза просматривается общность с проявительным режимом элюирования в хроматографии. Узкая полоса исходной смеси веществ в среде определенного электролита разделяется на индивидуальные зоны. Существует внешняя аналогия противоточного и двухмерного электромиграционного разделения с соответствующими способами осуществления хроматографического процесса. Поэтому при всем принципиальном различии методов по природе химических процессов, лежащих в их основе, хроматографию и электрофорез иногда даже рассматривают как смежные методы [95]. [c.243]

Рассмотрим химическое превращение твердых частиц, реагирующих с ожижающим газом. Многочисленные реакции такого типа, широко применяемые в промышленности, протекают по общей схеме [c.407]

Автокаталитические реакции, т. е. реакции, индуцируемые одним из конечных или промежуточных. продуктов химического превращения, были рассмотрены Н. А. Шиловым еще в 1904 г., тогда же была дана,и общая схема механизма таких процессов. [c.11]

Предложенная схема получила полное подтверждение благодаря стабильности промежуточной формы (изоцианата), выделенной в чистом виде. Среди химических превращений промежуточные формы имеют весьма разнообразный характер это могут быть возбужденные молекулы, атомы, радикалы, ионы, причем их выделение или даже простая идентификация подчас бывают затруднены или невозможны. В таких случаях их роль приходится выявлять лишь кинетическим исследованием. Тогда, в общих чертах, следует идти по пути, который был рассмотрен в предыдущем разделе и будет проиллюстрирован в гл. IV, [c.342]

Одной из основных проблем гетерогенного ката.тиза является научно обоснованный подбор оптимальных каталитических систем с заданными параметрами активности и селективности [1, 2]. Согласно [3-5], селективность реакции определяется количественными соотношениями скоростей отдатьных стадий сложного каталитического процесса в общей схеме химических превращений реагирующих веществ. Изменение селективности под влиянием физикохимических свойств каталитической системы непосредственно связано с выходами и качеством целевых продуктов. [c.357]

Наблюдаемые скорости реакций гидрогенизации и вклады параллельных направлений общей схемы химических превращений замещенных 2-нитро-2 -гидроксиазобензолов определяются тем, что в ходе реакции молекулы реагирующих веществ взаимодействуют с водородом, адсорбированным на поверхности катализатора, одновременно, как по нитро-, так и азогруппе. При варьировании природы и состава растворителя скорости гидрогенизации каждой из функциональных групп реагирующих веществ изменяются различным образом. Так, если в водных растворах 2-пропанола и растворитаче, содержащем гидроксид натрия, скорости гидрогенизации нитро- и азогрупп отличаются не более, чем в 4 раза, то в том же растворителе с добавкой уксусной кислоты скорость присоединения водорода по азогруппе [c.368]

Анализ протекания сложной химической реакции вдали от равновесия требует привлечения термодинамических характеристик. Таковыми являются термодинамические функции Ляпунова. Выше они использовались при анализе проблемы линеаризации вблизи равновесия. Как будет показано здесь, такие характеристики могут быть использованы при упрощении нестационарных кинетических моделей сложных химических реакций, протекающих в закрытых системах. Типичной является ситуация, когда для данных условий неизвестна минимальная совокупность стадий, ведущая процесс. Поэтому при решении задачи упрощения некой общей схемы химического превращения иногда целесообразно исходить из максимального в некотором смысле механизма. Например, в рамках заданного числа веществ и молекулярности элементарной стадии таким механизмом может быть комбинаторно максимальный механизм Мщах- В литературе уже имеется несколько достаточно полных механизмов различных реакций (окисление водорода см., например. [c.51]

Любой из нефтеперерабатывающих или нефтехимических процессов основан на химических процессах превращений органического сырья в конечные продукты на соответствующих технологических установках. При этом конкретные предприатия имеют определенное назначение и в соответствии с этим - схемы переработки с набором необходимых производств и установок. При этом, по мнению автора, для четкого восприятия всех этих производств на конкретных предприятиях очень полезно познакомиться с общими схемами переработки сырья, пол> чаемь Х пояуиродутстов, конечных прод>1стов и их дальнейшего практического применения. [c.127]

Учебник состоит из девяти глав. Главы I—П1 содержат основные положения и предпосылки метода математического моделирования, общие принципы и схемы построения математических моделей, а также характеристику двух направлений в химической кибернетике, которые определяют исходные позиции при составлении математического описания. В главах IV, Vи VI подробно рассматривается методика построения кинетических, гидродинамических моделей и моделей некоторых химических реакторов (математическое описание детерминированных процессов). В главе VII приведены примеры составления математических моделей процессов без химического превращения, протекающих в аппаратах химической технологии. В главе VIII изложена методика построения статистических математических моделей (стохастические процессы), дана краткая характеристика наиболее распространенных методов составления статистических моделей и примеры к каждому из них. Поскольку основной целью математического моделирования является оптимизация хими-ко-технологических процессов, заключительная — IX глава содержит некоторые сведения об оптимизации и постановке задач оптимизации, смысл и содержание которых иллюстрируются на конкретных примерах. В приложения включены некоторые таблицы и специальные термины, используемые при разработке статистических моделей. [c.8]

Однако, несмотря на значительное число полученных к настоящему времени работоспособных расчетных формул, применимых в отдельных частных случаях массотеплообмена реагирующих частиц с потоком, общая теория переноса вещества и тепла в дисперсных средах с учетом химических превращений далека от завершения. Такая теория должна базироваться на совместном рассмотрении уравнений гидродинамики, диффузии и теплопроводности, что связано с большими трудностями, которые не преодолены в настоящее время ни аналитическими, ни численными методами. Степень сложности проблемы Станет понятной, если учесть, что имеющиеся аналитические и численные решения значительно более простой задачи об обтекании сферической капли или твердой частицы ламинарным однородным на бесконечности потоком не являются исчерпывающими. Вместе с тем разработка новых и совершенствование существующих химико-технологических схем, описание природных явлений часто приводят к новым постановкам задач, требующим учета условий, не соответствующих области применимости найденных ранее закономерностей, так что становится необходимым более детальное рассмотрение механизма процесса массотеплообмена реагирующих частиц с потоком. [c.6]

Химические превращения в золе по мере прогрева топлива имеют известную последовательность, которая в самых общих чертах может сводиться к следующей схеме. Выше 120 начинает терять свою кристаллизационную влагу гипс (Са504-2Н20). При более высокой температуре уходит конституционная влага из глинистого вещества (А120з-25102 X х2Н О). При дальнейшем повышении температуры начинают разлагаться карбонаты [c.37]

Чрезвычайная сложность химического состава продуктов коксования, определяемых как масла , смолы , аефальтены , позволяет раскрыть механизм их образования только в самом общем виде. Поэтому при моделировании мы принимали, в нулевом-приближении, масла, смолы, аефальтены за индивидуальные вещества и рассматривали их мономолекулярные превращения. Была выбрана следующая схема последовательного превращения веществ в процессе коксования гудрона [c.45]

Как видим, для описания превращений гремучей кислоты предлагалось несколько схем, которые, имея некоторое общее сходство, в то же время различаются между собой, в отдельных частях порой весьма существенно. Химические превращения гремучей кислоты, по-вндимому, нельзя описать одной фиксированной схемой, так как поведение этого первого члена ряда нитрилоксидов слишком чувствительно к условиям эксперимента, напрнмер, в полностью водной среде оно будет иным, чем во влажном тетрагидрофураие, а в кислой среде— иным, чем в нейтральном растворе. Не без последствий будет, видимо, и присутствие ионов ртути, часто оказывающих каталитическое влияние иа химические реакции. [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология