Кинетические области протекания

Если скорость реакции лимитируется скоростью переноса молекул реагирующих веществ к поверхности катализатора или продукта реакции в объем, то изменение таких факторов, как температура опыта или давление водорода, отразится на скорости реакции согласно соответствующим законам диффузии, но не законам процессов, протекающих на поверхности катализатора. Отсюда следует необходимость разграничения диффузионной и кинетической областей протекания реакции. В диффузионной области скорость каталитической реакции определяется скоростью проникновения исходных веществ к поверхности катализатора, в его поры, или скоростью диффузии продуктов реакции в объем. В кинетической области общая скорость реакции лимитируется одним из элементарных актов, происходящих а поверхности катализатора. [c.67]

На рис. УП1-9 приведена зависимость логарифма константы скорости превращения от 1/7 для диффузионной, кинетической и диффузионно-кинетической областей протекания процесса. Характер этой зависимости указывает на то, что с повышением температуры в системе наблюдается переход от кинетической [c.249]

Обычно лимитирующей стадией каталитического крекинга является собственно химическая реакция на поверхности (кинетическая область протекания реакции). В некоторых случаях для цеолитсодержащих катализаторов при неудовлетворительной пористой структуре матрицы скорость процесса лимитируется диффузией реагентов в порах (внутридиффузионная область протекания реакции). Так, по данным [39], для образцов промышленного шарикового цеолитсодержащего катализатора Цеокар-2 размером пор 3,8—4,0 нм наблюдался переход реакции во внутридиффузионную область при 47 "С с соответствующим снижением кажущейся энергии активации крекинга исходного снрья- 46.fr до [c.105]

Выше уже говорилось о так называемых кинетической и диффузионной областях протекания процесса. Когда-то использование кинетического приближения было обусловлено отсутствием других возможностей расчета слог-кных химических реакторов. И сегодня в тех случаях, когда мы не имеем возможности разобраться в сложных физических процессах, вполне закономерно в качестве нулевого приближения использовать представление о кинетической области протекания процесса. Однако широкое использование кинетического приближения в настоящее время уже ничем не оправдано. [c.21]

В общем случае характер процесса определяется параметрами а и 1, которые включают пять основных величин V7 , г ), и /с а. В условиях реального процесса изменению поддаются лишь некоторые из этих величин. Область максимальной скорости протекания процесса определяется тем, какие пз этих величин можно использовать для регулирования скорости процесса. Если можно изменять величины Уд или / о, то максимальная скорость соответствует кинетической области протекания процесса. В случае, когда при постоянных Уд и к а можно изменять величины У , или к , максимальная скорость процесса соответствует диффузионной области. [c.122]

Лимитирующей стадией каталитического крекинга является химическая реакция на поверхности — в кинетической области протекания реакции. В случае применения цеолитсодержащих катализаторов, имеющих разветвленную пористую структуру, скорость процесса может лимитироваться диффузией реагирующих молекул в порах катализатора (внутридиффузионная область). Каталитический крекинг углеводородов является необратимой реакцией первого порядка. [c.95]

Обрыв цепей на стенках происходит в результате двух последовательно происходящих процессов —диффузии свободных радикалов к поверхности реакционного сосуда и захвата свободного радикала этой поверхностью. В зависимости оттого, какой из процессов является лимитирующим, различают диффузионную и кинетическую область протекания реакции обрыва и цепной реакции в целом. В диффузионной области лимитирующей стадией является диффузия свободных радикалов к стенке сосуда. В кинетической области лимитирующей стадией является взаимодействие свободных радикалов со стенкой. [c.293]

Концентрации исходного вещества в ядре потока и на межфазной поверхности приблизительно одинаковы, и диффузия не оказывает влияния на скорость превращения, которая обусловлена сопротивлением химической реакции. Это — так называемая кинетическая область протекания процесса. [c.248]

Поскольку скорость движения частиц обычно на несколько порядков ниже скорости потока газа, величины и и и . отличаются значительно только в том случае, если частицы катализатора обладают развитой поверхностью и хорошо сорбируют реагент. Аналогично (VII.149)—( 11.151) составляются уравнения теплового баланса слоя. В кинетической области протекания реакции, когда температура потока газа и твердых частиц равны, суммарное уравнение баланса тепла принимает вид [c.319]

Обрыв цепей на стенке происходит в результате двух последовательных процессов — диффузии свободных радикалов к поверхности реакционного сосуда и захвата свободного радикала этой поверхностью. В зависимости от того, какой из этих процессов является лимитирующим, различают диффузионную и кинетическую область протекания реакции обрыва и цепной реакции в целом. [c.292]

Если образование целевого продукта происходит по более низкому порядку (711 < 2). чем побочного продукта, то дифференциальная селективность во внешнедиффузионной области растет и становится выше селективности в кинетической области протекания процесса. Если обе реакции имеют одинаковый порядок ( 1 = П2), то дифференциальная селективность не зависит от концентрации реагента в поверхностном слое. [c.676]

При к с = Сй, что соответствует кинетической области протекания процесса при к э> рсо С —>-0 и в этом случае скорость процесса лимитирует конвективная диффузия. Плотность диффузионного потока в случае реакции первого порядка равна [c.281]

Кинетическая область протекания процесса реализуется при температуре ниже 300 °С, хотя признаки превращения метанола в формальдегид наблюдаются уже при 200—240 °С [38, 39]. Выход формальдегида в этих условиях составляет ж1% при конверсии метанола 1,5—2,0%. С повышением температуры до 290 °С выход формальдегида и конверсия метанола возрастают, но не превышают соответственно 3,6% и 4,6% мол. (рис. 11). Содержание в абгазах диоксида углерода увеличивается, а проскок кислорода снижается. Отсутствие в газообразных продуктах оксида углерода, а также незначительные количества водорода (менее 1%) заставляют предполагать, что реак- [c.39]

Что такое диффузионная и кинетическая области протекания химической реакции [c.59]

Уравнения модели применимы для аппаратов лабораторного масштаба с интенсивным перемешиванием среды в кинетической области протекания процесса. По известным кинетическим характеристикам можно оценить такие показатели как среднее время ферментации I, необходимую скорость протока среды V при заданном объеме аппарата, концентрации биомассы X и субстрата 5, продуктивность аппарата О, выход биомассы У. [c.137]

Рассчитанные и экспериментальные скорости реакции на крупном зерне катализатора представлены на рис. 2.10 (пунктир), где подтверждается этот факт для температур выше 200 С и достаточно больших концентраций. Отметим, что это явление необходимо учитывать при экспериментальном определении размера зерна, обеспечивающего кинетическую область протекания процесса. [c.59]

Мы считаем, что во всех случаях, когда наблюдается сильное ускорение горения под действием турбулентности, мы имеем в действительности дело с микродиффузионным горением и что интенсификация процесса передачи тепла во фронте пламени имеет лишь второстепенное значение. Дальнейшее развитие представлений о микродиффузионном горении привело нас к распространению на эту область тех же понятий о диффузионной и кинетической областях протекания реакции, которые оказались столь плодотворными в диффузионной кинетике гетерогенных реакций. [c.370]

Из зависимости, изображенной на рис. 3, следует, что при низких температурах /180-190°С/ изменение линейной скорости потока реагирующей смеси примерно в 8 раз /от 0,2 до 1,6 м/с/ не влияет на степень окисления углеводородов, что свидетельствует о кинетической области протекания процесса. С увеличением температуры реакции окисления до 2бО°С повышение линейной скорости интенсифицировало процесс и приводило к увеличению степени окисления углеводородов в общем с 65 73 до 95-98%, что свидетельствовало о наличии внешней диффузии. [c.18]

Приведенные соотношения относятся к кинетической области протекания реакции. При этом также существенно, чтобы оптимальная температура процесса была ниже температуры, при которой заметное влияние оказывают побочные реакции. [c.437]

При помощи табл. 3 попытаемся установить критерии, определяющие диффузионную и кинетическую области протекания реакции. В табл. 4 даны критерии для диффузионной области по веществу А в табл. 5 — критерии для кинетической области по веществу А. [c.384]

Значения к , к и кд в кинетической области протекания реакций (4), (5) и (6) могут значительно изменяться. Для выяснения влияния неточности в величинах кон- [c.203]

Методика эксперимента. Опыты проводились в стеклянном реакторе с рубашкой, снабженном мешалкой, термометром и холодильником. Температура реакции поддерживалась с помощью термостата с точностью 0,5 С. Изучение кинетических закономерностей реакции метанолиза проводили при интенсивности перемешивания, соответствующей кинетической области протекания реакции. [c.18]

При сохранении кинетической области протекания реакций построение математической модели реактора по сравнению с кинетической моделью сводится к дополнительному учету теплового баланса и нензотермичности процесса в реакторе, учету обратного смешения н неоднородности поля скоростей, наличие которых доказано в работах [320, 321 1. Последнее обстоятельство, по-внднмому, снимается в реакторах с горизонтальным потоком газа, которые приняты для современных установок каталитического риформинга, поскольку в этих реакторах отсутствует пристеночный эффект, вызывающий указанную неоднородность. Метод конструктивного расчета реакторов с горизонтальным током газа, обеспечивающий равномерное распределение реакционного потока по высоте реактора изложен в работе [322]. Обратное смешение, как показано в [319], распространяется в зернистом слое только иа расстояние 3—5 диаметров зерна, поэтому в реакторах риформинга как радиальных, так и аксиальных им можно пренебречь. [c.199]

Из приведенного уравнения следует, что при постоянном количестве катализатора (5к = onst) и увеличении поверхности раздела фаз Sp скорость реакции будет стремиться к пределу 11 " = Л1 5 Рн соответствующему кинетической области протекания гидрирования. При постоянной поверхности раздела фаз и увеличении количества катализатора скорость реакции стремится к другому пределу Wц = MIMkS Ph,, характерному для внешнедиффузионной области. [c.162]

Варианты индивидуальных заданий найти кинетическую область протекании процесса в барботажно.м реакторе или в реакторе с меп1алкой няити зависимость скорости реакции от концентрации катали.чатора, от температуры и от парциального давления кислорода выделить и охарактеризовать продукт окисления. [c.185]

Для вычисления onst подставляем в исследуемое уравнение значения Ig А и 1/Т, относящиеся к кинетической области протекания реакции для 973 К [c.440]

Максимальная скорость превращения /г-ксилола в ТФК о беспечивается подбором активных катализаторов, нахождением оптимальных параметров реакции (температура, давление, концентрации реагентов и т. д.). Кроме того, условия проведения реакции должны обеспечить и максимальный выход целевого продукта. Всего этого можно достигнуть, если скорость реакции окисления не осложняется диффузионными факторами и расчет реактора может быть проведен по установленным кинетическим параметрам. На лабораторных и опытных установках такие условия создаются относительно легче, когда парциальное давление кислорода и интенсивность перемешивания Р еактантов перестают влиять на скорость химической реакции. Однако при переходе от лабораторных (опытных) к промышленным реакторам, когда масштаб изменяется с 10 до 100, обеспечить кинетическую область протекания реакции жидкофазного окисления алкилароматических углеводородов, в частности /г-ксилола, значительно сложнее и воспроизвести результаты и приемы лабораторных экспериментов не всегда возможно. [c.66]

Окисление п-т олуиловой кислоты. Реакцию окисления п-толуиловой кислоты изучали при 150—230°С [21, 37]. Установлено, что скорость окисления п-ТК не зависит от начальной концентрации ее в уксусной кислоте примерно до 0,2 моль/л. При меньшей концентрации проявляется зависимость скорости окисления от изменения содержания субстрата, и порядок. реакции возрастает до 0,5—0,8. Из зависимости по Аррениусу максимальной скорости окисления от температуры была определена эффективная энергия активации Е, равная 81,17- 10 Дж/моль. Эта величина согласуется с литературными данными, полученными в области умеренных температур (до 150 °С), и подтверждает кинетическую область протекания процесса [20, 29—33]. [c.106]

Электроокисление глицилглицина (01у01у) в кислых и не тральных растворах в области потенциалов начала окисления пр. текает в условиях, близких к равновесным, и описывается уравн нием концентрационной поляризации. При этом с увеличение концентрации пептида в растворе число частиц, участвующих в р акции, увеличивается. В кинетической области протекания пр( цесса полученные закономерности описываются эмпирически уравнением [c.46]

В кислых растворах наиболее вероягно участие в электроокислении глицилглицина пептидной груп ,ы, причем образующиеся в результате электроокисления катион-радикалы пептида кроме дальнейшего его окисления до дикатиона и димеризации способны, как и свободные радикалы в щелочных растворах, взаимодействовать с поверхностью золотого электрода, пс -.ьодя золото в раствор. Кроме того, при увеличении концентрации пептида в кислых и нейтральных растворах молекулы глицилглицина взаимодействуют друг с другом с образованием продуктов конденсации— ДИ-, три- и тетрамеров, что вызывает смещение потенциалов начала окисления на 0,03—0,12 В и увеличение lg// lg от 1 до 5 в кинетической области протекания процесса. [c.47]

Известно Д08/, что для кинетической области протекания скорость реакции возрастает на 10-20 % при Повышении температуры на I °С. Велики и значения кажущейся энергии активации. Для диффузионной области, напротив, характерно небольшое влияние температуры на скорость реакции (1-3 на I °С) и малые величины кажущейся энергии активации. Экспершкнтальные температурные коэффициенты константы скоростей дегидратации и десульфуризации, равные соответственно 5,82 и 4,12 /°С, и умеренное значение энергии активации (252,5 и 210 кДк/моль) позволяют считать, что эти процессы протекают в промежуточной, близкой к диффузионной, области. [c.57]

Эксперимент проводили на импульсной микрокаталитической установке в нехроматографическом режиме в кинетической области протекания реакции [4]. [c.18]

Следует отметить, что значению Р = 2—4 соответствует так называемая кинетическая область протекания процесса, а значению р=1,2—1,5 — диффузионная область. Промежуточным значениям р соответствует промежуточная диффузионнокинетическая область. [c.455]

Переходя к рассмотрению некоторых черт механизма окисления водорода на переходных металлах, следует прежде всего отметить, что наличие корреляции между скоростью окисления водорода и позволяет, как и в случае окислов, постулировать разрыв связи Ме—О в лимитирующей стадии реакции. Однако, в случае металлов, судя по зависимости активности и от энергии связи Ме—Н, в лимитирующей стадии реакции происходит также разрыв связи Ме—Н. Следовательно, состав активированных комплексов лимитирующей стадии процесса окисления водорода на окислах и на переходных металлах различен, эти вещества в рассматриваемой реакции неоднотипны [42, 211]. Это подтверждается тем, что зависимости скоростей окисления на металлах и окислах различаются (рис. 40). Приведенные на этом рисунке данные об активности металлов относятся к кинетической области протекания реакции окисления водорода. Необходимо подчеркнуть также, что характерной чертой этого процесса на металлах является возможность его осуществления по гетерогенно-гомогенному механизму. В то же время, даже на одном из наиболее активных катализаторов окисления водорода — платине — эта реакция, во всяком случае в отсутствие свободных объемов, при температурах ниже 100° С протекает чисто гетерогенно. Это подтверждается практическим постоянством величин удельной каталитической активности платиновых катализаторов, удельные поверхности которых различаются примерно на 4 порядка [261]. В этих условиях реакция окисления водорода на платине осуществляется, по-видимому, по стадийному механизму через взаимодействие кислорода с поверхностью с образованием ОН-групп и их последующую реакцию с водородом, приводящую к выделению воды. Во всяком случае, протекание окисления водорода по такому механизму однозначно показано на пленках серебра при комнатной температуре [44, 217, 262—264]. [c.246]

Реакцию гидролиза ВБЭКК проводили в реакторе периодического действия при постоянной температуре 85°С. Кинетическая область протекания процесса обеспечивалась иитеисивным переманиванием (600 об/мин) и использованием частиц катализатора с размером Во всех опытах применялись одни и те же начальные кон- [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология