Регулирование направления реакции

Селективность процесса и способы ее регулирования. Как показано выше, при действии щелочей на хлорпроизводные возможны параллельные реакции замещения и отщепления H I, из которых целевой является только одна. На их относительную долю влияют температура, свойства среды и другие факторы, но практически самым эффективным методом регулирования направления этих реакций явился выбор гидролизующего агента. Ранее мы видели, что при замещении гидролизующий агент, атакуя атом углерода, проявляет свои нуклеофильные свойства, в то время как при отщеплении, связываясь с атомом водорода, проявляет себя как основание. Следовательно, для замещения требуется слабое основание, обладающее сравнительно высокой нуклеофильностью, например ЫагСОз, а для отщепления НС1 — сильное основание с относительно небольшой нуклеофильностью, например NaOH или Са(0Н)2. Эта зависимость селективности процесса от вида гидролизующего агента и pH среды изображена на рис. 55. [c.163]

Одним из основных способов регулирования селективности реакций жидкофазной гидрогенизации по промежуточным продуктам служит варьирование природы и состава растворителя. Установлено, что селективность гидрогенизации определяется адсорбционными состояниями реагирующих веществ и, в первую очередь, водорода. Характеристики адсорбционных состояний зависят от природы и состава растворителя. Поэтому одним из основных направлений в разработке научно-обоснованных методов синтеза оптимальных каталитических систем для реакций жидкофазной гидрогенизации является исследование влияния природы и состава растворителя на термодинамические закономерности процесса адсорбции водорода. [c.21]

СЛОЖНОСТИ последних. Рассмотрим, например, следующие особенности таких известных веществ, как природные ферменты 1) способность ускорять реакции, 2) стереоспецифичность, 3) способность регулировать направление реакции. Сравнивая ферменты с синтетическими полимерами, следует указать, что с помощью последних можно ускорять реакции в достаточной степени, однако при этом не удается добиться достаточной селективности и стереоспецифичности. Еще хуже обстоит дело с регулированием направления реакции. Поэтому практически нельзя говорить о сравнимости ферментов и синтетических полимеров. Между тем ферменты являются всего лишь одним из простейших образцов биологических молекул. Однако при рассмотрении разницы между естественными биополимерами и их синтетическими аналогами следует помнить, что первые развивались по меньшей мере на протяжении 3 млрд. лет, в то время как история синтетических материалов насчитывает несколько десятков лет. [c.12]

Замещение и отщепление в этих случаях являются параллельными реакциями, и в зависимости от поставленной цели одна из них всегда нежелательна. Поэтому необходимы меры для регулирования направления реакции, чтобы целевой продукт получался с высоким выходом. [c.208]

Глубокое исследование процессов, проводимых с рециркуляцией, позволило нам вскрыть новые законо-мерности, таящие в себе большие потенциальные возможности для повышения оптимальности процессов, регулирования их скоростей и направления реакции в сторону увеличения выхода желаемых продуктов. [c.12]

Важными процессами при синтезе и выделении органических веществ являются нагревание и охлаждение. Подводом или отводом тепла достигается изменение агрегатного состояния при перегонке, возгонке, образовании и затвердевании расплавов, вымораживании, кристаллизации и т. д. Температура влияет не только на скорость органических реакций, но часто и на их направление, а также на поведение продуктов реакции. Поэтому нагревание и охлаждение являются важнейшими средствами регулирования хода реакций. Охлаждение необходимо при получении, выделении и хра- [c.82]

Реакции могут протекать в поверхностных слоях графита, и роль внедренной кислоты состоит в создании (регулировании) положительного заряда на его углеродных сетках. Если молекулы субстрата внедряются в незаполненное межплоскостное пространство графита, то реакция будет протекать без непосредственного контакта молекул субстрата с молекулами внедренных кислот, и направление реакции определяется в основном пространственными затруднениями, создаваемыми углеродными слоями графита. При локализации процесса в заполненном кислотами межплоскостном пространстве графита на процесс влияет природа кислоты-катализатора и вышеуказанные пространственные затруднения. Каталитическими центрами могут быть и внедренные кислоты, расположенные по краям кристаллов графита. В этом случае роль пространственных затруднений, создаваемых сеткой графита, должна быть незначительной. Самый неспецифический путь каталитического действия заключается в вымывании внедренных веществ в раствор и протекании реакции вне графита. Другими словами, слоистые соединения графита являются внутренними дозаторами катализатора. С точки зрения возбуждения реакций полимеризации мономера предпочтительны умеренные температуры процесса (-20°С), усиливающие влияние и природы внедренной кислоты, и параметров пространственной сетки графита. На это указывают зависимости эффективности катализатора от природы кислоты Льюиса и неактивность индивидуально взятых графита или кислоты [154, 155]. Низкие, как правило, скорости превращений определяют недостаточную технологичность катализаторов - соединений включения в графит, хотя у них есть и очевидные достоинства стабильность на воздухе, устойчивость к гидролизу, селективность в некоторых процессах. [c.60]

Нагретый в теплообменнике газ входит в колонну синтеза через нижнюю головку, поднимается по центральной трубе и проходит зону катализатора по направлению сверху вниз. Несмотря на внутреннюю изоляцию, сокращающую полезный оо1.ем колонны на 50%, стенки ее нагреваются до 320—330° (максимальная температура до 360—375°). Колонна имеет внутренний электроподогреватель и подвод холодного газа в шести точках зоны катализа для регулирования температуры реакции. Одна [c.20]

Таким образом, изменение Ф может служить фактором регулирования скорости реакции. Это может быть реализовано путем введения в катализаторы соответствующих добавок, вызывающих изменения Ф в желаемом направлении. Такие изменения в случае нескольких направлений реакции могут по-разному влиять на соотношение скоростей возможных реакций, что означает регулирование селективности процесса. Последнее показано [159] нз примере реакции разложения спирта. Изменение положения уровня Ферми в результате изменений давления и температуры может приводить к изменению типа реакции (донорной или акцепторной). [c.270]

Эти выводы имеют существенное значение для направления дальнейших исследований. 13 первую очередь следует искать катализаторы, на которых существует желаемое направление реакции. Регулированием химического состава катализатора и условий опыта следует подавлять не-желаемые параллельные направления. Обеспечение же выноса из зоны реакции, без разрушения, кислородсодержащих продуктов по-видимому является второй, менее принципиальной задачей. Любой из выявленных параллельных путей окисления представляет сложный стадийный процесс. В пашем исследовании мы получили сходную картину для двух углеводородов и трех кислородных соединений на типичных окислительных катализаторах. Поэтому можно ожидать, что найденные нами соотношения имеют сравнительно широкое распространение. В то же время для других окислительных реакций (окисление многоядерных ароматических соединений или одноядерных с длинной боковой цепью) соотношение параллельных и последовательных процессов вероятно, окажется иным. [c.111]

Показатель концентрации водородных ионов в промышленных сточных водах является одной из важнейших качественных характеристик процесса их очистки. Величина pH обеспечивает наиболее достоверную информацию о степени загрязненности кислотами и щелочами (или о степени очистки от них) воды, сбрасываемой в канализацию или возвращаемой в производство. Скорость и направление реакций, протекающих при обработке промышленных стоков химическими реагентами, во многих случаях зависят от величины pH. Поддерживая концентрацию водородных ионов в очищаемых стоках на определенном уровне, можно создать оптимальные условия для выделения из воды многих неорганических веществ. Благодаря современной аппаратуре для непрерывного измерения величины pH в растворах и пульпах именно по этому параметру стало весьма удобно вести регулирование различных процессов в химической технологии, энергетике и в процессах очистки промышленных сточных вод. [c.21]

Катализ является основным средством управления химическими превращениями, регулирования их скорости, направления реакции в сторону образования желаемых продуктов. Прогресс химической промышленности, возможность получения новых продуктов, использование более доступных сырьевых ресурсов, реализация новых совершенных технологических схем все в большей степени определяются успехом в изыскании достаточно активных катализаторов. Работы в этом направлении ведутся очень широко, но пока в значительной степени эмпирически, путем испытания тысяч веществ и их комбинаций, что требует громадной затраты времени и труда. Исключительно большое значение имеет поэтому выявление закономерностей, позволяющих предвидеть каталитическое действие, указывать пути подбора катализаторов для новых химических реакций. Не меньшее значение имеет и создание научных основ приготовления катализаторов, методов регулирования величины внутренней поверхности, пористой структуры и механической прочности катализаторов заданного состава. Эти свойства в значительной степени определяют качество промышленных контактных масс, а тем самым и важнейшие производственные показатели химических процессов, основанных на их применении. [c.3]

В последнее время удалось экспериментально доказать также возможность регулирования скорости реакции и ее направления непосредственным воздействием катализаторов в начальной макроскопической стадии реакции окисления. [c.72]

Вместе с тем вследствие того, что мономеры и соответствующие полимерные радикалы, участвующие в реакции, обладают различной реакционной способностью, соотношение звеньев в макромолекулах образующихся сополимеров может отличаться от соотношения компонентов исходной смеси. Поэтому для регулирования течения реакции в необходимом направлении очень важно знать состав полимеров, получаемых при различной глубине полимеризации [23—28]. [c.466]

На скорость и направление реакции существенное влияние оказывает pH среды. Для поддержания щелочной среды применяют специальные буферные растворы, например тринатрийфосфат. Для регулирования средней молекулярной массы [c.375]

Внедрение в промышленность первых нроцессов окисления нефтяных углеводородов, отличающихся от парафина, встретило на своем пути множество трудностей. Так, нанример, отсутствовали данные о способах регулирования протекания реакций окисления в одном основном направлении. [c.177]

Углекислотная конверсия метана (2.3) - еще более эндотермическая реакция, чем паровая конверсия. На рис. 2.16 показаны зависимости равновесных селективностей по СО и Н2 и конверсий СН4 от температуры при давлении 0,1 и 2 МПа. Видно, что селективности и конверсии, близкие к 100%, достигаются при 1000-1100°С. Величина АС = О при 640°С. Ниже этой температуры равновесие реакции сдвинуто в сторону СН4 + СО2, т.е. протекает метанирование СО. Регулирование направления обратимой реакции (2.3), т.е. получение синтез-газа при высоких и метана при низких температурах, применяется для создания ячеек, в которых используется солнечная или атомная энергия эндотермическая реакция осуществляется при нагреве солнцем или в атомном реакторе, а экзотермическая реакция служит для отдачи энергии [156]. Из-за меньшей селективности обратной реакции эффективность составляет 54% [157]. [c.63]

Два подхода в теории систем. Всякую систему можно представить либо как некоторое преобразование входных воздействий в выходные сигналы (отклики, реакции) — в этом состоит феноменологический причинно-следственный подход, либо с позиций достижения системой некоторой цели или выполнения некоторой функции — в этом заключается подход с точки зрения целенаправленности, целеустремленности или принятия определенного решения. Соответственно существуют два фундаментальных направления в развитии общей теории систем 1) построение математической теории феноменологических причинно-следственных систем [10] это направление является продолжением традиционной теории систем автоматического регулирования и управления, в которой о поведении системы судят по ее откликам (реакциям) — следствиям на входные возмущения различных типов (т. е. причинам) [c.30]

ИЗ немногих процессов жидкофазного дегидрирования. Циклогексан в реакторе остается в жидком состоянии за счет точного регулирования температуры и давления. Температура обычно составляет 150 25°С, используется гомогенный катализатор — нафтенат кобальта или никеля. Реактор представляет собой заполненную жидкостью емкость, в которой есть барботер для воздуха и, как правило, внутренний змеевиковый теплообменник для поддержания температуры в нужных пределах. Реактор изображен на рис. 7. Обычно глубина превращения невелика и составляет 5—15%. Окисленные продукты отделяют от циклогексана дистилляцией, а циклогексан возвращают в реактор. Очевидно, реакцию можно также осуществлять в реакторе полочного типа, похожем на ректификационную колонну, в которую кислород подается в направлении, противоположном потоку жидкости. Этот тии реактора здесь не показан, но его можно представить себе как обычную ректификационную колонну с барботажными колпачками, в которую жидкость подается сверху, а воздух — снизу. [c.158]

Нагревание и охлаждение (теплопередача) — важнейшие средства регулирования хода химических процессов. Температура влияет не только на скорость органических реакций, но часто и на их направление. Охлаждение необходимо при проведении некоторых реакций, выделении продуктов реакций, а также при хранении нестойких веществ. [c.14]

Практически самым эффективным средством регулирования направления реакции оказалось использование фторидов металлов, находящихся в высшем валентном состоянии. Некоторые из этих солей (СоРз, AgF2, МпРз) являются настолько энергичными фторирующими агентами, что с ними происходит и замещение водорода, и присоединение фтора к ненасыщенным связям или ароматическим системам. Другие фториды, например 8Ьр5, делают возможным только присоединение. Более спокойное протекание реакции в присутствии таких фторидов обусловлено значительным снижением теплового эффекта по сравнению с действием моле--кулярного фтора [c.218]

Самым эффективным средством регулирования направления реакции является использование вместо газообразного фтора фторидов металлов, находящихся в высшей степени окисления. Такие соединения, как С0Р3, МпЕз, являются настолька сильными фторирующими агентами, что при их использовании происходит не только замещение атомов водорода на фтор, но и присоединение фтора по ненасыщенным связям и даже к ароматическим углеводородам. В присутствии ЗЬРз присоединение фтора происходит только по двойным связям. [c.260]

К рециркуляционным процессам относится переработка нефтепродуктов на установках крекинга или риформинга. На этих установках для полного превращения сырья и уменьшения выходов побочных продуктов применяется рециркуляция (повторный возврат) продуктов реакции, которые по пределам кипения идентичны с исходным сырьем. К рециркуляционным процессам относится также и переработка нефтепродуктов на установках гидроформинга, применяемого для синтеза ароматических углеиодородов, и полиформинга, применяемого в производстве моторных топлив. Для регулирования направления реакции в гидроформинге используется рециркуляция водорода, в полиформин-ге — рециркуляция углеводородных газов. Теоретически, два последних процесса могут быть рассмотрены как рециркуляционные, проводимые в той или иной среде, причем, продукт, из которого создается эта среда, вырабатывается в ходе самой реакции. [c.7]

Процессы деструктивной переработки нефтяного сырья протекают обычно при высоком давлении и высокой температуре, в присутствии катализатора. Строгое под,аержание требуемых условий ведения процесса (давления, температуры, расхода иотоков, уровней продуктов в аппаратах) необходимо для направлений реакций в сторону максимально возможного выхода целевых продуктов и уменьшения побочных реакций, а также удлинения срока службы катализатора. Поддержание в определенных пределах значений давления и температуры в аппаратах и потоках диктуется также необходимостью соблюдения условий безопасного ведения работ, охраны труда и противопожарной безопасности. В связи с этим большое значение в обеспечении нормальной работы установок деструктивной переработки нефтяного сырья имеет правильный выбор схем и средств контроля и автоматического регулирования. [c.362]

Исиользование возможностей регулирования этих реакций и привело к созданию одного из последних вариантов процесса каталитического риформинга, названного ультраформипгом, обеспечивающего более высокие выходы ароматических углеводородов и получение бензинов с повышенной детонационной стойкостью. В процессе под повышенным давлением преобладает в основном направление превращений цятичлеиных нафтеновых углеводородов в ароматические, тогда как в процессах под атмосферным давлением преобладают реакции распада реакции изомеризации пятичленного нафтенового цикла предшествует дегидрогенизация [133—134]. [c.98]

Изменение концентрации водородных ионов в растворе оказывает противоположное влияние на величину энергии связей — Н и — С. В зависимости от соотношения, в котором изменяются энергии этих связей, pH по-разпому будет влиять на скорость как всего процесса, так и отдельных его стадий. Появляется возможность регулирования с помощью pH энергий связи реагирующих молекул с поверхностью катализатора, а в силу этого — возможность влиять не только па скорость процесса, но и на механизм, селиктивность и направление реакции гидрирования. Поэтому при подборе катализаторов гидрогенизации в жидкой фазе необходимо учитывать величину pH среды. [c.161]

В случае реакции расширения кольца несимметричных циклических систем возникает вопрос о способностях к миграции . Это обстоятельство приводит к возможности образования диастереомерных амипометилциклоалканов и вместе с тем к возможности регулировать пространственное направление реакции расширения циклов. Экснеримеитальные данные, которыми мы располагаем, еще недостаточны для решения этих вопросов, и, кроме того, они иногда даже противоречивы [29]. Тем не менее имеются частичные данные в пользу того, что пространственный контроль за реакцией расширения цикла по Тиффено — Демьянову может быть осуществлен в случае стероидов [30—33]. Так как возможность пространственного контроля была доказана в случае аналогичного процесса, а именно нециклического пинаколинового дезаминирования [34], и значение конформацион-ных факторов в общем случае было установлено [22, 35], по-видимому, пространственное регулирование в реакциях расширения цикла возможно. [c.172]

Направление реакции существенным образом зависит от условий процесса и, в первую очередь, от потенциала электрода на одном и том же электроде при различных потенциалах могут быть получены различные продукты. Следовательно, регулирование условий получения того или иного продукта связано с тонкой методикой стабилизации потенциала электрода в процессе электролиза. Решение этой задачи стало возможным сравнительно недавно, благодаря использованию современных достижений радиоэлектроники. Отсутствие такой методики в прошлом заставляет критически относиться к результатам старых работ вследствие невос-производимости условий опыта. [c.6]

Роль полимераналогичных превращений для аналитических целей в будущем должна возрасти еще больше. Здесь фактически мы подходим вплотную к проблеме очень тонкого регулирования и направленности реакций полимераналогичных превращений. Если говорить об аналитическом использовании таких реакций, то нужно быть твердо уверенным в том, что в процессе реакции не происходит ничего такого, что могло бы изменить структуру объекта, ибо конечный продукт должен быть связан структурной ниточкой с исходньш объектом. Таким образом, эта задача смыкается, по существу, с другой задачей — изучение более тонких процессов, происходящих при полимераналогичных превращениях. Так, в частности, недавно нам удалось обнаружить, что при гидрировании поликетоэфира или полидикетонов в присутствии ске-тетного никеля, модифицированного низкомолекулярным оптиче- [c.75]

Для ускорения стадии зарождения цепи (сокращения периода индукции) и регулирования направления газофазного окисления насыщенных углеводородов Сг— 4 применяются гомогеннокаталитические добавки — газообразный бромистый водород, окислы азота, хлор и др. В присутствии этих добавок реакция протекает по следующей схеме. [c.217]

А теперь поставим такой вопрос можно ли изменять количественное соотношение между выходом трех главных продуктов электрохимической аддитивной димеризации Да, можно, и довольно простым способом, недоступным обычным химическим методам — регулированием величины анодной плотности тока. Чтобы лучше понять роль этого фактора в направлении реакции электрохимической аддитивной димеризации, рассмотрим рис. II, где показано, как изменяется выход диэтилового ьфира себациновой кислоты (кривая Л, диметилового эфира кислоты С,г (кривая 2) и диметилового эфира кислоты i6 (кривая 5) в зависимости от анодной плотности тока Да, выраженной в а/дм . [c.109]

Реакции органического синтеза в большинстве случаев сложные и идут с образованием нескольких продуктов одновременно. Главным объектом, подлежащим регулированию, является направление реакции. Условия подбираются такими, чтобы обесИечить наибольшую скорость реакций полезного направления И подавить побочные процессы. Общих принципов управления сложными реакциями дать нельзя, так как в каждом отдельном случае выбор условий зависит от относительной скорости и характера протекающих в системе реакций. [c.57]

Реакция сополимеризации. Важным направлением процесса полимеризации олефинов является реакция, при которой два или несколько олефинов или мономеров полимеризуются в смеси одновременно. Образующийся при этом продукт, содержащий структурные единицы двух или нескольких мономеров, известен под названием сополимера, а процесс получения такого продукта называется сополимеризацией. Такая реакция имеет большое теоретическое и практическое значение. В технике она дала возможность значительно увеличить число существующих полимеров. Так, например, из п мономеров теоретически может образоваться и /2 различных двухкомпонентных сополимеров, причем состав каждого из них может изменяться в определенных пределах. Кроме того, хотя некоторые пары мономеров не удается заставить сополимеризоваться, однако имеются и такие олефины, которые не полимеризуются каждый в отдельности, но легко образуют сополимеры. Реакция сополимеризации, таким образом, дает возможность получать полимеры с варьирующими в широких пределах физическими и химическими свойствами. При тщательном регулировании соотношения компонентов в сополимерных системах можно довольно тонко управлять этими свойствами, приспосабливая их для специальных целей, В результате многие из наиболее важных промышленных полимеров практически являются сополимерами, содержащими (обычио) два типа мономерных структурных единиц. Пе-( ечень некоторых из них приведен в табл. 7. [c.137]

Такой характер коксоотложений можно объяснить следуюхцим образом. Закоксовывание нижней половины труб потолочного экрана обусловливалось, очевидно, низкой агрегативной устойчивостью и расслоением коксуемого сырья. В последуюише годы на Ново-Уфимс-ком НПЗ и других НПЗ с прямогонными остатками стали смешивать ароматизированные добавки, такие как экстракты селективной очистки масел, тяжелые газойли каталитического крекинга и другие, что существенно повысило агрегативную устойчивость сырья коксования, удлинило безостановочный пробег печей. Снижение интенсивности закоксовывания труб на участке непосредственно после ретурбенда объясняется интенсивной турбулизацией парожидкостной реакционной смеси, а в концевых трубах - увеличением доли паровой фазы в результате протекания реакций крекинга с образованием низкомолекулярных продуктов (газа, бензина), т.е. за счет химического кипения реакционной смеси. Были разработаны и внедрены рекомендации, направленные на улучшение структуры парожидкостного потока в змеевике печи и регулирование паросодержания в потоке путем увеличения диаметра трансферной линии от печи до реакторов от 100 до 150 мм, осуществлена реконструкция схемы обвязки распределительного устройства на потоке коксуемого сырья, которая заключалась в замене двух четырехходовых кранов пятиходовым краном. Изменено место подачи турбулизатора. По проектной схеме турбули-затор подавался в трубу, соединяющую подовый и потолочный экраны. Путем поиска оптимального места ввода турбулизатора было установлено, что значительно уменьшить коксоотложение можно при его подаче в первую трубу на входе вторичного сырья в печь. В результате заметно понизилось давление в трубах на входе в потолочные экраны (с 2,4 до 2,1 МПа) и на выходе из печи (с 1,1-1,2 до 0,7-0,8 МПа), повысилась доля паровой фазы, улучшилась гидродинамическая структура и уменьшилось время пребывания сырьевого потока как следствие, значительно снизилась интенсивность коксоотложения в трубах и удлинился межремонтный пробег установки. [c.71]

Скорость нриливания нитрующего агента может измениться в нежелательном направлении при отказе технологического оборудования (системы дозирования или подачи) или при отказе истемы регулирования расхода нитрующего агента (измерителя расхода, регулятора, исполнительного механизма или клапана). При увеличении скорости при.т1ивания нитрующего агента газо-выделение интенсифицируется за счет увеличения массы вступающих в реакцию веществ за единицу времени. Поскольку реакция нитрования экзотермическая, одновременно увеличивается выделение тепловой энергии, что при стабильном теплоотборе должно вызвать повышение температуры реакционной массы. [c.186]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология