Реакционная фаза

Реакционная фаза при этом может быть неоднородной по составу, п в ней могут иметь место градиенты температуры и концентрации. Более того, реакционная фаза может обмениваться энергией со стенками реактора или со встроенными теплообменниками. [c.10]

Одной пз важнейших характеристик гетерогенных реакторов является структура реакционной фазы. Реакция может протекать в сплошной или дисперсной фазе, а также в обеих фазах одновременно. За редким исключением работа реактора организуется так, чтобы реакция протекала в сплошной фазе. Это позволяет лучше использовать реакционный объем и повышает возможность регулирования процесса. [c.10]

Во-вторых, в гетерогенном реакторе одна из транспортных фаз является одновременно и реакционной фазой, что определяет ограниченное время пребывания этой фазы в аппарате. [c.12]

Работу гетерогенного химического реактора можно охарактеризовать следующим образом. В аппарат подаются две фазы сплошная и диспергированная, каждая из которых содержит один или несколько реагентов. Для того чтобы вступить в химическое взаимодействие, реагенты, которые подаются в аппарат с транспортной фазой, должны сначала перейти в реакционную фазу. Образующиеся в ходе реакции продукты распределяются между фазами. [c.12]

Концентрация реагента в реакционной фазе с определяет при этом как бы неприкосновенный запас реагента. Стоит увеличить скорость реакции — и равновесие (1.3) нарушится. Реакция системы на внешнее воздействие направлена в сторону уменьшения эффекта этого воздействия. Чтобы массопередача могла обеспечить необходимый поток реагента в реакционную фазу, должна увеличиться разность гф — с. Изменение концентрации с будет происходить до тех пор, пока вновь не наступит равновесие [c.13]

Еслп оперировать единственно общепринятыми в настоящее время терминами кинетическая и диффузионная области , то следует все физико-химические процессы разбить на две неравные группы. При этом термин кинетическая область обозначает, что скорость возникновения энтропии лимитируется скоростью химического взаимодействия. Термин же диффузионная область означает, что скорость возникновения энтропии лимитируется скоростью одного из физических процессов. Вопрос о том, какой именно из физических процессов является в этом случае лимитирующей стадией, представляет самостоятельную задачу. Практически кинетическая область имеет место, когда все физические процессы протекают вблизи от равновесия. Обычно при этом имеют в виду наличие теплового и фазового равновесия. Диффузионная же область имеет место вблизи от положения химического равновесия в реакционной фазе. [c.18]

Если Пд реагентов подается в колонну с транспортной фазой, а реагентов — с реакционной фазой, то начальные условия для решения системы (7.1), (7.2) имеют вид [c.114]

Если же реагент подается в колонну с реакционной фазой, то [c.114]

Если для проведения химической реакции необходимо перенести в реакционную фазу минимальное количество переходящего вещества [c.118]

Материальный баланс извлечения t-го компонента реакционной фазой описывается уравнением [c.123]

Воздействие химической реакции на равновесное распределение переходящего компонента между фазами учитывается при вычислении общей движущей силы массопередачи. Влиянием потока химической реакции на поток массы, как правило, пренебрегают. Таким образом, при определении коэффициентов массопередачи учет влияния химической реакции сводится к учету изменения потока массы из-за непосредственного изменения поля концентрации. Однако если скорость процесса массопередачи лимитируется сопротивлением транспортной фазы, то воздействие химической реакции на распределение концентрации переходящего компонента в реакционной фазе не может привести к изменению скорости массопередачи. Поэтому химическая реакция оказывает воздействие на скорость массопередачи только в том случае, когда скорость массопередачи лимитируется сопротивлением реакционной фазы. [c.227]

Формулы (7.113)—(7,119) являются аналитическим решением математической модели и в том случае, когда имеет место бимолекулярная реакция й2=0 Распределение компонента,, подаваемого в аппарат с реакционной фазой, описывается формулой [c.129]

Полная математическая модель изотермического прямоточного ДЖР с учетом продольного перемешивания в сплошной реакционной фазе имеет вид [c.162]

Г/ ,моль-К/кал Рис. 9.2. Зависимость безразмерной концентрации перехо-(9.61) дящего компонента в реакционной фазе от отношения Т/Е для реакции первого порядка [c.175]

Рис. 9.4. Зависимость безразмерной концентрации переходящего реагента в реакционной фазе от отношения TIE для реакции второго порядка (с[ = ii i)

В системе жидкость — жидкость лимитирующее сопротивление реакционной фазы — явление чрезвычайно редкое. Реакция, как правило, протекает в сплошной фазе. Если коэффициенты молекулярной диффузии переходящего компонента в фазах не сильно отличаются по величине, то коэффициент массоотдачи в сплошной фазе в 6—10 раз больше, чем коэффициент массоотдачи в дисперсной фазе [6]. Лимитирующее сопротивление сплошной фазы в этих условиях имеет место при величине коэффициента распределения <0,1. Если при этом учесть увеличение скорости массопередачи в сплошной фазе под воздействием химической реакции, то становится очевидным, что лимитирующее сопротивление реакционной фазы может иметь место лишь при очень малых значениях коэффициента распределения (г ) 10 ). Столь низкие значения коэффициентов распределения в системе жидкость — жидкость встречаются сравнительно редко. [c.227]

Данквертс [24] использовал для описания массопередачи, осложненной химической реакцией, пенетрационную теорию Хигби [25]. Данквертс рассмотрел случай очень малых времен контакта фаз, в течение которых процесс массопередачи является существенно нестационарным, а конвективный перенос вещества в реакционной фазе не играет заметной роли. В рамках сделанных допущений Данквертс получил выражение для Р , р) описывающее ускорение [c.231]

В подавляющем большинстве двухфазных жидкостных реакторов жидкость—жидкость или жидкость—газ химическое взаимодействие происходит в сплошной фазе. Поэтому наибольший интерес при расчете скорости массопередачи, осложненной химической реакцией, представляет случай, когда процесс массопередачи лимитируется сопротивлением сплошной реакционной фазы. [c.237]

Количество вещества, перешедшее в реакционную фазу за время tк, равно [c.239]

В этом процессе реакционной фазой является водный раствор формальдегида, содержащий также серную кислоту (до 1,5—2,5%). Транспортной фазой служит сжиженная изобутан-изобутиленовая фракция (Р = 10 12 кгс/см ). [c.306]

При эмульсионной полимеризации процесс может протекать либо в объеме одной фазы (полимер-мономерная частица), либо на границе раздела фаз сплошная фаза—полимер-мономерная частица. Могут возникать и промежуточные случаи, когда зона реакции занимает часть объема реакционной фазы (от узкой пограничной области до всего объема). Область протекания реакции зависит как от адсорбционной способности поверхностного слоя, так и от соотношения величин диффузионных потоков мономера и скорости химической реакции. [c.153]

Последний член уравнения (У,8а) учитывает скорость образования продукта в результате гомогенной химической реакции в фазе/. Благодаря массопередаче состав реакционной фазы изменяется меньше, чем рассматриваемый объем поэтому следует применять среднюю величину скорости. [c.156]

Рис. У-2. Максимальный выход Р и соответствующее относительное среднее время пребывания реакционной фазы для консекутивных реакций в кубовом реакторе с непрерывной экстракцией [по уравнениям (У,12а) и (У,12б)].

Увеличение выхода при экстракции Р вызывает увеличение реакционного объема. Из уравнения (У,126) вытекает, что в случае Ер = О среднее время пребывания реакционной фазы должно [c.159]

Чаще всего реакционной фазой является движущаяся среда, а вторая фаза — вещество в любом другом агрегатном состоянии или несмешивающаяся жидкость. В разбираемом случае произвольно допустим, что реакционная фаза — жидкость, а вещество А находится в газообразной фазе. Поэтому рассмотрим абсорбцию газа А жидкостью, в которой происходит реакция однако резуль- [c.160]

Рассмотрим гетерогенную систему жидкость — газ с поверхностью раздела А , отнесенной к общему двухфазному объему, и с объемной долей е жидкой реакционной фазы. [c.161]

Кривые 2 показывают качественное распределение концентраций для умеренной скорости реакции. В этом случае относительно много вещества А, поступающего через поверхность раздела, реагирует уже в пограничном слое, о чем говорит ход кривой концентрации вещества В, которое диффундирует из объема жидкости. Сравнивая с предыдущим случаем, находим, что величина поверхности раздела оказывает большее влияние на общую степень превращения, чем объем реакционной фазы. [c.161]

Исследуем стационарную диффузию в пограничной пленке толщиной б, причем предположим, что объем реакционной фазы хорошо перемешивается, так что свойства его не меняются во времени. Кроме того, допустим, что плотность, температура и диффузионная способность пленки не меняются возможной диффузией в направлении, перпендикулярном к границе раздела фаз, пренебрегаем. [c.163]

Если /> б, то дят но приведенному выше уравнению для случая у = б. Выражение (У,17) содержит второй безразмерный параметр еМ,б, определяющий отношение общего объема реакционной фазы к объему пленки пограничного слоя. Подставляя б = )/р, получим [c.164]

Мольный поток А в реакционной фазе определяют из уравнения (УД7) [c.165]

Отношение этих скоростей превращения можно назвать степенью использования реакционной фазы оно является следствием уравнения (У, 19) [c.165]

Система уравнений (7.1)—(7.2) предполагает, что реакции протекают в сплошной фазе, хотя реакционной принципиально может быть и дисперсная фаза. Реже встречаются случаи, когда реакция протекает в обеих фазах. В реакционных системах жидкость — газ реакция обычно протекает в жидкой фазе. В системах жидкость — жидкость различить реакционную и транспортную фазы обычно не составляет труда. Как показал Скривен [1], в общем случае реакция протекает в той фазе, где реагент более разбавлен и медленнее диффундирует. Специальные методы определения реакционной фазы разработаны Абрамзоном [2—5]. [c.113]

Квазигомогепная модель была разработана применительно к гетерогенно-каталитическим реакторам [21]. В дальнейшем ее рас-пространилп на ДН Р [22—24] без детального анализа условий и границ ее применимости. Эта модель носит наиболее приближенный характер. Она основана на использовании фиктивных констант скорости реакции, которые вводятся на базе представлений о полном и мгновенном растворении в реакционной фазе реагентов, подаваемых в аппарат с транспортной фазой. [c.119]

Рассмотрим случай одной бимолекулярной реакции, которая имеет порядок по переходящему компоненту и аз по компоненту, подаваемому с реакционной фазой. Считая параметры процесса (в том числе и объемные расходы фаз) постоянными по высоте колонны, можно представить математическую модель ДЖР для случая про"= тивотока в виде [c.125]

Рис. 8.10. Распределенпе степени конверсии но высоте колонны в случае реакции ге-го порядка ио компоненту, подаваемому с реакционной фазой (Рк1 = 0,9)

В общем случае в многофазном жидкостном реакторе (МЖР) воз-монлна массопередача как через сферическую, так и через плоскую границу раздела фаз. Массопередача через плоскую границу раздела фаз имеет место в трехфазных системах, когда, например, реакционная фаза образует пленку на поверхности твердого катализатора. Задача расчета скорости массопередачи в этом случае возникает сравнительно редко. Наиболее типичным для МЖР является случай массопередачи через сферическую границу раздела фаз между пузырями или каплями транспортной фазы и реакционной сплошной фазой. Этот случай и будет рассмотрен нами подробно. [c.194]

Рассмотрим теперь системы уравнений для непрерывных и полу-нериодических мешалок. При этом примем перемешивание очень энергичным, в результате чего происходит идеальное смешение по обеим фазам. Тогда для непрерывной мешалки и реакции А-f-В -> С в квазигомогенном приближении для реакционной фазы будем иметь систему алгебраических уравнений [c.308]

В нротивопо.ложность реакциям, протекающим микрогомогенно, в гетерогенных системах не все реагенты способны участвовать в реакции. Например, в гетерогенной системе реакция между А и В происходит в одной фазе (гомогенно), хотя А в действительности присутствует и в другой фазе. Очевидно, реакция протекает то лысо после перехода А в реакционную фазу. Скорость перехода А, таким образом, может повлиять на скорость превращения, особенно если собственная скорость реакции выше скорости массопередачи. [c.152]

Сл1 и Ср определяются по среднему времени пребывания реакционной фазы и фактору экстракции Ер = KpФJФ поэтому [c.158]

Константы скоростей зависят от температуры и концентрации НС1. Из уравнения видно, что желательно снижать величину в реакционной фазе, чтобы подавить побочные реакции образования X т Y. Этого можно достигнуть экстракцией фурфурола из реакционной смеси. Шоенеман и Гофман детально исследовали эту реакцию и рассчитали на основании экспериментальных данных но скорости и коэффициенту распределения Кр выход фурфурола для различных типов реакторов и условий процесса (таких, как концентрация ксилозы в сырье, концентрация НС1, температура реакции). Они подтвердили экспериментально, что выход т р = 0,63 можно получить в каскаде из трех кубовых реакторов непрерывного действия с применением тетралина в качестве растворителя g и при величине = Ю. В случае периодического процесса при тех [c.160]

В этом разделе будет рассмотрена гомогенная реакция, проте-каюш ая между веществами А ж В ъ одной реакционной фазе, в то время как А поступает из другой фазы путем массопередачи. Анализ соотношения между массопередачей и химической реакцией в конце концов приводит к выражениям для потока вещества А через поверхность раздела фаз и общей степени превращения А и В. Эти выражения получены из материального баланса (У,8в) и с их помощью можно произвести расчет реактора, как указано в главе II. [c.160]

Процесс диффузии, протекающий одновременно с реакцией первого порядка, впервые описан Хатта Вопрос влияния на диффузию реакции второго порядка между компонентом А, поступающим через границу раздела, и компонентом В, растворенным в реакционной фазе, рассматривался ван Кревеленом и Хофтайзером на модели пленки. [c.162]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология