Кинетика гетерогенных химических реакци

Уравнения кинетики гетерогенных химических реакций, протекающих в потоке, были выведены Г. М. Панченковым. Если гетерогенная химическая реакция протекает в -потоке, т. е. если реагирующие вещества движутся в трубке через неподвижно закрепленный твердый катализатор, то, согласно данному выше определению (стр. 316), скорость гетерогенной химической реакции [c.324]

Так же просто находятся уравнения кинетики гетерогенных химических реакций, если реагируют два вещества. Если два реагирующие вещества адсорбируются на одинаковых адсорбционных центрах и истинный порядок реакции — второй, то общее уравнение кинетики можно записать следующим образом [c.322]

Кинетику гетерогенных химических реакций — если система состоит из нескольких (двух) фаз и реакция протекает на границе раздела фаз. Например, газ — жидкость, газ — твердое тело, жидкость — твердое тело. [c.235]

Формула (3.11) справедлива при любых числах Пекле и произвольной кинетике гетерогенной химической реакции и является следствием баланса интегральных потоков тепловой энергии и энтальпии на поверхности частицы. [c.241]

При исследовании кинетики гетерогенных химических реакций, как правило, предполагается стационарность концентраций веществ на активной поверхности. При построении математической модели этих реакций такое предположение позволило бы учесть лишь статические свойства процесса, что существенно сужает область применения математических моделей для целей автоматизации. Поэтому мы отказались от условия стационарности концентраций веществ на поверхности и при описании материального баланса газообразных веществ на активной поверхности рассматривали общий случай, когда для исходного газообразного вещества скорость адсорбции не равна сумме скоростей десорбции и поверхностной химической реакции, а для газообразных продуктов реакции сумма скоростей адсорбции и поверхностной химической реакции не равна скорости их десорбции. [c.330]

Возможность выделения двух конкурирующих фаз — алмаза и графита — существенно усложняет процесс кристаллизации. В кинетике гетерогенных химических реакций широко используются понятия и определения, заимствованные из учения о гомогенных химических реакциях. Во многих случаях это вполне оправданно, например, при каталитических реакциях. Во многих же гетерогенных процессах, например, процессах роста и травления кристаллов, происходит обмен веществом между газовой и твердой фазами, что приводит к ряду принципиальных особенностей гетерогенных реакций, идущих с образованием новой фазы. Эти особенности позволяют выделить физико-химический синтез веществ в качестве отдельного направления химического (неорганического и органического) синтеза, подобно тому как в настоящее время из общих методов анализа выделился физико-химический анализ. [c.22]

Кинетика гетерогенных химических реакций, протекающих с образованием новой фазы, зависит как от реакционной способности газовых молекул, так и от характера поверхности. Влияние поверхности двоякое. Во-первых, она влияет на кинетику благодаря своим молекулярным и валентным силам. Формально это сводится к изменению работы образования критического зародыша, входящей экспоненциально в константу скорости реакции. Во-вторых, поверхность определяет частоту столкновений в двухмерном адсорбированном слое или частоту столкновений падающих молекул (или атомов) с докритическими зародышами. Опять же формально, это влияние поверхности выражается через адсорбционные характеристики системы поверхность—газ (адсорбент—адсорбат). [c.76]

II. КИНЕТИКА гетерогенных ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.204]

В настоящем разделе разрабатывается кинетика гетерогенных химических реакций, проводимых в аппаратах полного смешения, причем рассматриваются реакции, протекающие как с изменением, так и без изменения объема. При выводе основных зависимостей принимается, что катализатор состоит из отдельных твердых частиц одинакового размера и что процесс протекает при наличии адсорбционного равновесия [49]. [c.440]

С увеличением температуры скорость газовой коррозии экспоненциально возрастает, так как по этой же зависимости происходит возрастание скорости диффузионных процессов и кинетики гетерогенных химических реакций. В практических условиях возможны и заметные отступления от указанных более простых законов окисления. [c.33]

В монографии Левича [2] рассмотрены некоторые вопросы количественной теории диффузионной кинетики гетерогенных химических реакций на основе решения уравнения конвективной диффузии при соответствующих начальных и граничных условиях. Эта теория была применена одним из авторов данной книги совместно [c.80]

Кинетика гетерогенных химических реакций в потоке [c.103]

Несмотря на то что гетерогенные каталитические процессы нашли широкое применение в промышленности, данные о влиянии давления на скорость их протекания явно недостаточны, а зачастую и противоречивы. Не всегда учитывается влияние давления на изменение общей характеристики кинетического режима, порядка реакций, на соотношение объемных и поверхностных реакций. Всегда для проведения химических реакций необходимо осуществлять подвод и отвод реагирующих веществ к поверхности катализатора, а следовательно, учитывать их влияние на скорость суммарного процесса. Очевидно, что воздействие давления на скорость можно правильно выявить лишь в кинетической области, где практически отсутствует влияние физических факторов. Однако при изучении кинетики гетерогенных химических реакций под давлением наблюдается быстрый переход [c.115]

Закономерности кинетики гетерогенных химических реакций зависят от типа реакций. Если основываться на агрегатном состоянии компонентов системы, то можно выделить следующие типы гетерогенных химических реакций для систем, содержащих жидкое (Ж) и твердое (Т) вещество [Хауффе К., 1962] [c.15]

Таким образом, кинетика адсорбции подчиняется в общем тем же законам, что и кинетика гетерогенных химических реакций, и диффузионные процессы не всегда определяют скорость процесса адсорбции. Тэйлор показал, что процесс адсорбции во многих случаях идет только при определенной энергии активации, так что из всех молекул, ударяющихся о поверхность, только часть, [c.150]

Серия Кинетика и катализ . Том 4 Колебательная релаксация в газах. Том 5 Кинетика гетерогенных химических реакций в растворах. [c.85]

Так же просто решается задача нахождения уравнений кинетики гетерогенных химических реакций, когда реагируют два вещества. Если вещества адсорбируются на одинаковых адсорбционных центрах и истинный порядок реакции второй, общее уравнение кинетики запишется в следующем виде [c.411]

Уравнения кинетики гетерогенных химических реакций, протекающих в потоке, выведены впервые Г. М. Панченковым. [c.414]

Физический смысл процессов, протекающих при гетерогенных реакциях, достаточно прост, однако их математическое описание таковым не является. Очевидно, что поведение системы долл<но описываться уравнениями в частных производных, включая нестационарные уравнения диффузии и теплопроводности, поэтому в общем случае решение задач кинетики гетерогенных химических реакций требует применения методов теоретической физики. Ситуация облегчается тем, что ро многих случаях оказывается допустимым использование квазистационарного приближения, но и это далеко не всегда позволяет получить аналитическое решение, вынуждая ограничиваться численным решением на ЭВМ. [c.257]

Кинетика гетерогенных химических реакций и процессов, протекающих в реакционных аппаратах [c.92]

При небольших скоростях движение потока паро-газовой смеси строго ламинарное. Характерным для ламинарного потока является то, что перенос вещества паро-газовой смеси к поверхности осаждения происходит посредством молекулярной диффузии и термодиффузии, и скорость переноса реагентов определяется константой скорости диффузии. Наблюдаемая скорость реакции определяется поэтому с одной стороны скоростью переноса реагирующих веществ к поверхности, а с другой стороны кинетикой гетерогенной химической реакции, протекающей на этой поверхности. Учет кинетических факторов имеет особое значение при выращивании структурно совершенных эпитаксиальных пленок, где выход кремния является второстепенным фактором. Следует отметить еще то, что присутствие в паро-газовой смеси хлоридов [c.423]

Изучение кинетики кристаллизации неразрывно связано как с общими проблемами кристаллизации, так и с кинетикой гетерогенных химических реакций. Авторы стремились показать эту неразрывную связь, что и отражено в названии книги. [c.3]

Авторы рассматривают такой симбиоз кинетики гетерогенных химических реакций и процессов кристаллизации как физико-химическую кристаллизацию. [c.5]

Скорость разложения определяется скоростями трех процессов скоростью химической реакции или фазового превращения, скоростью отвода газообразных продуктов и скоростью десорбции с внешней поверхности. Скорость процесса в целом всегда определяется его наиболее медленной стадией. При невысоких давлениях десорбция происходит гораздо быстрее, чем два первых процесса, т. е. скорость процесса будет определяться скоростью, химической реакции (фазового перехода) и скоростью диффузии газообразных продуктов внутри материала в том случае, если лимитирующей стадией процесса является диффузия, то говорят, что сам процесс разложения протекает в диффузионной области. Чаще всего он описывается уравнением реакции первого порядка, так как скорость диффузии прямо пропорциональна концентрации вещества в объеме. В диффузионной области кинетика процесса не имеет ничего общего с истинной кинетикой гетерогенных химических реакций если же скорость химических реакций значительно меньше скорости диффузии, то скорость процесса в целом будет определяться скоростью собственно химической реакции. В этом случае процесс разложения протекает в кинетической области и описывается уравнением химической кинетики той реакции, которая протекает на поверхности. Поскольку при понижении [c.37]

Кинетика гетерогенных химических реакций существенно осложняется, если в ходе реакции изменяется состояние поверхности, например, образуется новая фаза [c.176]

Кинетика электрохимических реакций, как и всякая кинетика гетерогенных химических реакций, определяется скоростью трех основных стадий [c.649]

Теория электрохимического перенапряжения была разработана применительно к процессу катодного выделения водорода, а затем распространена на другие электродные процессы. Основой этой теории служит классическое учение о кинетике гетерогенных химических реакций. Количественные соотношения между величиной перенапряжения г и плотностью тока / были получены при использовании принципа Бренстеда о параллелизме между энергией активации 7а и тепловым эффектом <3р (или изобарным потенциалом АО) в ряду аналогичных реакций. Квантовомеханическая трактовка электродных процессов начала формироваться лишь сравнительно недавно, хотя отдельные попытки в этом направлении предпринимались уже начиная с середины 30-х годов (Герни, О. А. Есин и др.). Основные исследования в этом направлении были выполнены Бокрисом, Догонадзе, Христовым и др. [c.346]

По изучению кинетики гетерогенных химических реакций проведено огромное число работ, особенно для тех случаев, когда устранено торможение диффузией. В общем кинетика превращения на поверхности включает все три фактора в, гид), так как почти невозможно исследовать их раздельно. Это приводит к сложным эмпирическим выражениям скорости гетерогенных каталитических реакций, рассмотренных, например, Хоугеном и Ватсоном [c.173]

Создание единой для большого числа процессов и аппаратов математической модели, отражающей физическую сущность явления, невозможно без выявления истинных закономерностей осуществляемых физико-химических превращений. Вместо подгонки диффузионных моделей с эффективными, т. е. дающими похожий на конечный результат ответ, коэффициентами под единичные эксперименты, надо направить усилия на изучение определяющих этот комплексный ответ отдельных факторов, таких как структура слоя катализатора, глобальная и локальная гидродинамика смеси, тепло- и массоперенос, кинетика гетерогенных химических реакций. Основу этого изучения по каждому из указанных разделов должно составлять целенаправленное экспериментальное обследование во всем интересном для практических приложений диапазоне изменения определяющих параметров с последующей фиксацией физических закономерностей или критериев нодобпя исследуемого яв.пения. На первом этапе изучения отдельных влияющих па работу химических реакторов факторов, кроме изучения кинетики химических реакций, остается реальной идея физического, в том числе и масштабного, моделирования с применением вычислительной техники, при этом должно быть обеспечено соответствие теоретических моделей экспериментальным данным. На втором этапе описания работы химических реакторов общая математическая модель будет получена сложением отдельных составляющих процесса. Основным будет выбор частных видов общей модели, отвечающих конкретным практическим случаям, и их численный расчет с учетом всех влияющих факторов. [c.53]

На основании изложенного можно сформулировать исходные положения, необходимые для математического описания процесса разрушения процесс переноса массы одномерный и стационарный исходный материал представляет собой однородную композицию веществ, входящих в его состав скорость уноса массы определяется скоростью разрушения коксового остатка за счет его химического взаимодействия с газовой средой скорость химического взаимодействия обусловлена кинетикой гетерогенных химических реакций на поверхности материала и диффузией к ней окисляющих компонент из газового потока. С химически унесенной массой кокса уносится часть инертной массы наполнителя, пропорциональная его содержанию в исходном (неразло-жившемся) материале. В процессе окисления коксового остатка участвует кислород, образующийся при испарении и последующей диссоциации окислов наполнителя. Реакционноснособные газообразные продукты разложения материала взаимодействуют с углеродом и диффундируют через газовый пограничный слой независимо от соответствующих компонент внешнего потока. На поверхности материал полностью прококсован. Все тепловые эффекты (теплоты пиролиза, гетерогенных химических реакций и т. д.) отнесены к поверхности. Режим течения газового потока турбулентный. Принимается, что имеется подобие между турбулентным переносом массы, энергии и количества движенрш, а турбулентные чпсла Ье = Рг = Зс = 1. Турбулентный пограничный слой считается замороженным, а все реакции — происходящими на поверхности. [c.103]

I текающие между твердым веществом и жидкостью и сопровождающиеся переходом этого вещества в раствор Более всего этот процесс используется в химической промышленности, но он играет важную родь и в металлургии, пищевой промышленности и даже машиностроении. Накоплен большой материал по растворимости твердых веществ, особенно солевых систем. Дальнейшее раг5витие получило учение о кинетике гетерогенных химических реакций, в том числе учение о кинетике растворения. Знание равновесия и кинетики позволяет перейти к построению математической модели процесса и ею оптимизации. [c.6]

Уравнение кинетики гетерогенной химической реакции, протекающей в потоке, так ЛдС как п кинетики сорбции, ложет быть получено из решения уравнения материнльного баланса (1-17) при определенных начальных и граничных ус.ювпях. Счшая концентрацию раствора вдали от поверхности реакции постоянной (благодаря потоку), получим первое граничное условие [c.103]