Кинетика в проточных системах

Для изучения механизмов и кинетики химических реакций применяется, как известно, метод струи и остановленной струи. В последние годы большие успехи достигнуты в этом направлении благодаря применению спектроскопии ЯМР для наблюдения за ходом реакции с одновременной идентификацией промежуточных продуктов (интермедиатов). В проточных системах происходит некоторое дополнительное уширение линии, определяемое соотношением [c.39]

Реактор, в котором концентрация компонентов реакции непрерывно изменяется вдоль слоя катализатора или (в данном месте катализатора) в ходе процесса, называется интегральным реактором. В дифференциальном реакторе концентрация по всему слою катализатора (а в отдельном месте катализатора— во времени) практически не изменяется, например при работе в проточной системе при малых степенях превращения. Подробнее об этом см. в книге Киперман С. Л., Введение в кинетику гетерогенных каталитических реакций, изд-во Наука , 1964,стр. 383. — Прим. перев. [c.175]

Особенность аппарата — экранирование статора асинхронного электродвигателя от реакционного пространства немагнитным материалом, что позволяет отказаться от сальникового уплотнения вала мешалки, так как ротор двигателя находится под реакционным давлением. Турбинная мешалка обеспечивает эффективное перемешивание реакционной смеси. Аппарат может быть использован и в проточных системах. При работе с гранулированным катализатором в аппаратах конструкции Вишневского внизу диффузора устанавливают редкую сетку, на которую помещают зерна катализатора. За кинетикой реакций в таких аппаратах наиболее целесообразно следить, отбирая пробы через определенные промежутки времени. [c.415]

На практике химические газофазные процессы обычно осуществляются непрерывно в проточных реакторах в так называемых динамических условиях. В отличие от рассматривавшихся до СИХ пор закрытых (статических или замкнутых) систем, в которых реакции протекают при постоянном объеме, в открытых (проточных) системах процессы протекают при постоянном давлении. Статический метод позволяет проследить в течение одного опыта зависимость скорости процесса от концентрации реагирующих веществ в широком интервале их изменений и потому особенно пригоден на начальной стадии исследования кинетики процесса. Динамический метод позволяет быстрее накапливать продукты реакции и при установлении стационарного состояния, когда состав выходящей из реактора смеси продуктов становится постоянным, получать пов-торимые кинетические данные, значительно более надежные, нежели единичная точка на кинетической кривой опыта в статических условиях. [c.251]

Изучение кинетики реакций в проточных системах, в отличие от систем статических (аппараты периодического действия), имеет свои особенности. Основная разница в исследовании кинетики этих двух методов проведения процесса обусловлена вопросом о том, как учитывать время пребывания реактантов в зоне реакции, от которого зависит глубина превращения исходного сырья. [c.189]

Понятие о статистической частице . Классическое уравнение кинетики. Понятия концентрации и времени контакта для проточной системы. Кинетика реакций в проточных системах, кинетика сложной реакции, осуществляемой в системе с рециркуляцией. Уравнение кинетики, учитывающее переменность состава общего питания реактора при постоянном и строго определенном составе свежего питания. [c.29]

В отличие от статических и динамических (непрерывных) процессов, осуществляемых без повторной переработки непрореагировавшего сырья, система с рециркуляционным контуром (собственный рециркулят) имеет условие, когда процесс установившегося состояния не может быть реализован. Поэтому необходимо найти эти условия для Канадой конкретной реакции. Эта задача может быть выполнена совместным рассмотрением уравнений кинетики, написанных применительно к проточным системам [31,48,56,58], и рециркуляции [10, 61]. [c.34]

Кинетика дегидратации спиртов изучена рядом авторов. Для дегидратации этилового спирта в проточной системе над окисью алюминия А. В. Фростом было выведено следующее кинетическое уравнение [c.174]

Только что развитые соображения относительно колебатель-вой неустойчивости химического реактора справедливы, конечно, только для реакций с простой кинетикой. Если в реакции участвуют промежуточные продукты, концентрация которых меняется существенно нестационарным образом, то и в проточных системах могут возникать рассмотренные выше кинетические и термокинетические колебания. Применением полученных результатов к процессам гетерогенного катализа мы займемся ниже. [c.458]

В данном же частном случае реакция гидрирования диизобутилена в изооктан, которая здесь будет рассматриваться, кинетика этой реакции в проточной системе вполне удовлетворительно описывается уравнением (IV, 31), вытекающим из уравнения (IV, 29), если принять [c.298]

Как видно, уравнение (IV, 32) при и 1 и /п = 1 ничем не отличается от уравнения (IV,I), описывающего кинетику гидрогенизации в статической системе. Теоретически же уравнение (IV, 1) может быть применено для проточной системы лишь в случае ведения процесса в аппарате идеального вытеснения, обеспечивающего одинаковое время пребывания в зоне реакции всех молекул исходных реактантов, как это имеет место в закрытом статическом сосуде. [c.298]

Изучена кинетика паровой конверсии сжиженного газа и пропан-водородных смесей в интервале температур 500—700° С и объемных скоростей подачи углеводородов от 500 до 30 000 ч- . Получены данные об изменении состава конвертированного газа в широком диапазоне времен контакта, позволяющем оценить влияние параметров процесса на направление и степень превращения углеводородов сжиженного газа в проточной системе и выбрать условия конверсионной переработки его в газ заданного состава. Библиогр. 20, рис. 6, табл. 1. [c.155]

Иначе обстоит дело при изучении кинетики гетерогенных каталитических реакций в проточной системе. Хотя принципы сохраняются такими же, как и для гомогенных реакций, однако проведение измерений и расчет изменяются кроме того, появляется необходимость измерять новые величины, которые не фигурируют в гомогенной кинетике. Ввиду сложности соотношений естественно выбирать для изучения реакции, для которых с атомно-молекулярной точки зрения можно зара- [c.12]

В нашей работе была поставлена задача исследовать кинетику этой реакции при проведении ее на алюмосиликатном катализаторе в проточной системе в газовой фазе. [c.277]

Изучена реакция алкилирования бензола пропиленом при осуществлении ее на алюмосиликатном катализаторе в проточной системе в газовой фазе. 2.. Получено на основании опытных данных кинетическое уравнение, которое описывает кинетику реакции алкилирования бензола пропиленом в выбранных условиях. 3. Определено значение энергии активации для стадий алкилирования бензола пропиленом и изопропилбензола пропиленом. [c.283]

Итак, определение кинетики адсорбции в проточной системе в принципе возможно. Однако проведение эксперимента наталкивается на большое число мелких трудностей. Следовательно, для обеспечения успеха требуется прежде всего постоянное внимание к деталям. Сведения о скоростях адсорбции пока еше малочисленны и разрозненны поэтому проведение таких исследований крайне необходимо, несмотря на трудности. [c.119]

Некоторые общие и частные вопросы кинетики реакций в проточной системе рассматривают многие исследователи (иапример, А. А. Баландин [482, 672], А. В. Фрост [647, 760], Г. М. Панченков [21, 759], X. Холь-борт [761], А. А. Введенский [762], С. Я. Пшежецкий и Р. Н. Рубинштейн [763], М. Ф. Нагиев [484]. В работах С. 3. Рогинского и О. М. Тодеса [593, 594, 764] дается анализ динамики каталитического процесса на длинном слое катализатора в условиях постоянства его активности, а также в ходе старения катализатора и его отравления. Авторы рассматривают условия установления стационарного состояния потока для разных кинетических зависимостей, распределение концентраций вдоль слоя катализатора, зависимости их от разных параметров, в основном ограничиваясь случаем малых концентраций, когда можно пренебречь изменением объема при реакции. [c.369]

В кинетике гетерогенных каталитических реакций в проточной системе принципы сохраняются такими же, как для кинетики гомогенных реакций в статических системах, которые уже хорошо изучены. Однако в первом случае проведение измерений и расчет изменяются. Разрабатывая эту область, естественно было начинать с изучения реакций, для которых с атомно-молекулярной точки зрения можно заранее ожидать более простых отношений. Здесь подходящими являются обширные классы реакций дегидрогенизации, дегидратации, а также некоторые реакции крекинга (например, разложение кумола на бензол и пропилен), так как это реакции мономолекулярные. Хотя реагирующие молекулы часто бывают и сложными, но реакция сосредоточивается в небольшой группе атомов внутри молекулы (дублетные реакции). [c.65]

К методам получения контролируемой вынужденной конвекции в исследованиях кинетики электродных процессов относятся следую щие вращающийся цилиндрический электрод [168], вращающаяся ячейка с цилиндрическими электродами [285], трубчатый электрод, через который протекает раствор [296 - 298], отдельные проволочные электроды и электроды в виде сетки в проточных системах [528], а также близко расположенные параллельные плоские электроды в про точных системах [77, 213, 365]. Ни один из них не дает близкую к идеальной однородность толщины нернстовского диффузионного слоя, характерную для вращающегося дискового электрода. [c.184]

При интегрировании уравнений кинетики реакции, идущих при постоянном давлении в проточной системе предполагается, что в стационарных условиях при постоянных объемной скорости, температуре и исходном составе смеси в каждом сечении катализатора, характеризующем слой бесконечно-малой длины, концентрации компонентов реакции и скорость реакции не изменяются во времени. Это означает, что в каждом сечении должно быть выполнено условие [c.365]

Итак, интегрирование уравнений кинетики реакции при постоянном давлении (в. проточной системе) сводится к следующему ................ [c.369]

Рис. 33. Прибор для изучения кинетики реакции с участием паров жидкостей в проточной системе

А. А. Баландин. Кинетика каталитических мономолекулярных реакций в проточной системе с учетом вытеснения посторонними веществами.- ЖОХ, 1942, 12, 153. [c.103]

Изонропилбензол (кумол) часто использовался для испытания активности катализаторов, а также для изучения кинетики, так как он легко и просто крекируется с образованием бензола и пропилена. Баллод с сотрудниками [6] показали, что данные по скорости крекинга кумола для проточной системы описываются уравнением [c.444]

А. А. Баландин предложил уравнение кинетики реакций в проточных системах. [c.680]

Рассмотрим частный случай—реакцию гидрирования диизобутена В изооктан. Кинетика этой реакции в проточной системе вполне удовлетворительно описывается уравнением (ХУП, 30), получаемым из уравнения (ХУП, 28) при [c.457]

Установки для нсследоваяия кинетики. В первых работах по окислению продуктов уплотнения на алюмосиликатах применяли проточный метод [48]. Популярности проточной системы способствовала простота ее аппаратурного оформления, а также, в известной мере, близость к принципам работы производственных реакционных. устройств. Основным недостатком этого метода является невозможность непосредственного измерения скоростей расходования и образования компонш- [c.17]

В 1930-х годах появились первые научные исследования по кинетике реакций, протекающих в проточных системах. Начало этим исследованиям было положено химиками — специалистами в области катализа А. А. Баландиным, Г. К. Боресковым, М. Г. Слинь-ко и М. И. Темкиным (СССР), А. Ф. Бентоном (США), Э. Винтером (Германия). В 1932 г. Г. К. Боресков впервые в качестве одной из основных задач конструирования и расчета трубчатых контактных аппаратов для сернокислотной промышленности назвал обеспечение максимальной скорости процесса и максимального использования контактного объема . Отмечая отставание теории и недостаточное знание закономерностей протекания даже таких важных каталитических процессов, как окисление сернистого газа, он предложил метод проведения этой реакции в условиях не одной оптимальной температуры для всего процесса, а оптимальной кривой изменения температур, характерной для каждого процесса и катализатора . Эти пионерские исследования были продолжены в 1936—1937 гг. с целью установления оптимальных условий контактного процесса — температурного режима и состава исходной газовой смеси. Работы эти следует считать своеобразной экстраполяцией химической кинетики на ту область, которая до 1940-х годов была объектом химической технологии, как науки сугубо прикладной, лишенной права на фундаментальные исследования. [c.152]

Подробные исследования кинетики реакций системы углерод — пар были проведены Хиншельвудом и сотрудниками (в Оксфордском университете)— Гэдсби, Хиншельвудом и Сайксом [266] и затем Гэдсби, Лонгом, Хиншельвудом и Сайксом [277]. Они исследовали реакцию разложения водяного пара в засыпке из очпш онного древесного угля и угля, полученного из скорлупы кокосового ореха, в статических условиях и в проточной установке при нормальном атмосферном давлении и изменении парциального давления отдельных газов в пределах 10—760 мм рт. ст., но в довольно узкой области температур — 680—860° С. В качестве неактивного, несущего газа использовался азот. [c.215]

Обоснованы новые взгляды на кинетику реакции алкилирования и составлены кинетические уравнения для процессов, проходящих в статической, полупроточной и проточной системах, в гомогенных и гетерогенных условиях. Представлены экспериментальные зависимости влияния температуры, давления, времени контакта, мольного соотношения реагентов, ультрафиолетового и у-излучений и других факторов на выход продуктов алкилирования. Обсуждены вопросы промотирования катализаторов. Монография может быть использована в практической и научной деятельности инженерами и научными работниками предприятий химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, научными работниками академических институтов, отраслевых НИИ и КБ, может служить также учебным пособием для преподавателей, аспирантов и студентов вузов химико-технологических специальностей. [c.2]

Кинетика мономолекулярных реакций в проточной системе с учетом вытеснения посторонними вещестгами, разработанная [c.221]

Кинетика каталитических молекулярных реакций в проточной системе с учетом вытеснения посторонними веществами. Журн. общей химии, 12, № 3—4, 153, 1942. A ta physi o hemi a URSS, 18, 3—4, стр. 218, 1942. [c.443]

Кинетику кетонного разложения уксусной кислоты на карбонатах металлов II группы мы изучали в проточной системе. Порядок реакции был нулевым по кислоте [2]. Оказалось, что кетонизация на всех катализаторах имеет нижний температурный предел, ниже которого реакция не идет. ] ентгенографическое исследование катализаторов после работы обнаруживает во всех случаях присутствие фазы ацетата, количество которой тем больше, чем ниже температура опыта. Политермы разложения ацетатов указывают на температуры начала разложения ацетатов, практически совпадающие с нижним температурным пределом реакции кетонизации. [c.142]

Описанный метод был применен в работах А. А. Баландина и Л. А. Толстопятовой с сотрудниками [718, 719, 800—802, 958, 963—970, 1187] для оценки величин энергий связей реагирующих молекул с поверхностью разных окисных катализаторов (сводка некоторых величин дама в обзорах [963, 964]). В этих работах использовались уравиения (XII.118) при Т=причем величины энергий активации вычислялись непосредственно кз температурной зависимости выходов продуктов реакций в проточной системе, кинетика которых принималась отвечающей общему уравнению (IX.102). Авторы исходили в основном из реакций дегидрирования циклогексана, его ближайших гомологов или других циклических углеводородов, дегидрироваиия и дегидратации низших алифатических спиртов. [c.494]

Другие методы. Кондис и Драноф [23, 24] изучали кинетику адсорбции этана цеолитом 4А в проточной системе с микровесами. Этан вводили в установку в потоке гелия. Масса цеолита в процессе адсорбции и десорбции непрерывно записывалась. Коэффициенты диффузии рассчитывали по уравнениям, аналогичным уравнениям (8) и (9). Эти же авторы [25] рассмотрели влияние на адсорбцию не-изотермичности условий ее протекания. Адсорбция этана на-цеолите 4А при комнатной температуре сопровождалась разогреванием таблеток их температура повышалась на 15° С. Однако скорость адсорбции при этом незначительно отличалась от скорости адсорбции в изотермических условиях. Возможно, это связано с понижением сорбционной емкости при повышении температуры. Увеличение диффузии компенсируется уменьшением емкости, так что доля сорбированного вещества остается постоянной. Влияние изменения температуры в процессе адсорбции рассматривается также в работе [26]. [c.471]

Краули и Гриффит [57] изучали кинетику гидрогенолиза метилмеркаптана в проточной системе, при атмосферном давлении, в присутствии субсульфида никеля. Авторы допустили, что е интервале температур 200—250° С реакция подчиняется уравнению первого порядка. Помимо этого, они показали [58], что в данных условиях вся сера метилмеркаптана превращается в сероводоро ] и происходит активированная адсорбция метилмеркаптана. [c.52]

При проведении реакции в установке проточно-циркуляционного типа кинетика представляется системой алгебраических уравнений. При обработке данных, полученных в таких установках, машинное время существенно сокращается, методы же нахождення констант не меняются. [c.83]

Поллард и другие [31] изучали термическое разложение этил-нитрита и, по-видимому, были первыми исследователями, применившими газо-жидкостную распределительную хроматографию для определения скорости и механизма реакции. Дарби и Кембалл [10] показали пример применения газовой хроматографии в исследовании реакций, происходящих в слое катализатора в проточных системах. В этой работе изучалось каталитическое разложение метанола над кобальтовым катализатором Фишера — Тропша в области температур 163—210° С. Каталитический реактор (см. рис. ХУП-б) представлял собой трубку из пирексного стекла с семью пробными кранами, расположенными на расстоянии 12 см друг от друга. Эти краны служили для отбора проб на хроматографический анализ в разных точках вдоль реактора. Такое устройство реактора позволяло определить как первичные и вторичные продукты реакции, так и кинетику сложных каталитических реакций. [c.394]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология