Концентрация реагентов

Б. Метод времен полупревращения. Время, требующееся для того, чтобы израсходовалась заданная часть, скажем половина, одного из исходных веществ, при различных порядках реакции зависит от первоначальной концентрации реагентов различным образом. Если проведено несколько экспериментов с сильно различающимися исходными концентрациями реагентов, то, сравнивая значения времени полупревращения (или времени превращения какой-либо иной части, более соответствующей имеющимся экспериментальным данным) в различных экспериментах, можно определить истинный порядок реакции. [c.75]

Повышение концентрации реагентов в реакционной зоне совмещенного процесса способствует также увеличению избирательности химического процесса, если имеются параллельные побочные реакции, так как в этом случае есть возможность достигнуть той же скорости основной реакции, что, например, и в простых проточных или периодических реакторах, но ири более низкой температуре. Увеличение селективности процесса за счет этой дополнительной возможности будет тем больше, чем больше различие в температурных коэффициентах скорости основной и побочных реакции. [c.190]

В большинстве технологических процессов с участием зернистого слоя концентрация реагентов в потоке газа (жидкости) в промежутках между зернами непостоянна как во времени, так и в пространстве. Так, в процессах адсорбции (десорбции) и при химических реакциях, протекающих на поверхности зерен катализатора, источники изменения концентрации компонент газовой смеси могут распределяться с различной интенсивностью <7 (кг/м -с) в объеме зернистого слоя. Концентрации могут меняться и на входе потока в зернистый слой и в виде концентрационной волны распространяться вдоль аппарата. [c.84]

Диффузия одного или нескольких реагентов из объема фазы 1 к границе раздела фаз. На границе раздела фаз можно предположить установление физического равновесия во всех случаях, когда концентрации реагентов вблизи границы в обеих фазах конечны. [c.13]

Процессы химической абсорбции, рассмотренные в главах 2—4, имеют ту особенность, что распределение концентрации реагента в жидкой фазе не влияет на процесс диффузии — реакции абсорбирующегося компонента. В общем такое допущение неправомерно, хотя и приемлемо для большого ряда практических случаев. Представленный в разделе 1.5 случай абсорбции, сопровождающейся мгновенной реакцией, является наиболее важным примером процесса химической абсорбции, для которого распределение концентрации жидкого реагента влияет на общую скорость абсорбции. [c.58]

Очевидно, что если между строками матрицы стехиометрических коэффициентов существует линейная зависимость, то некоторые из них могут быть представлены как линейные комбинации линейно независимых строк (см. Приложение 1). Это равносильно тому, что скорости образования ряда реагентов можно выразить через скорости образования остальных реагентов с помощью линейных соотношений. Другими словами, при математическом описании сложных реакций удается уменьшить число уравнений, необходимых для полной их характеристики, поскольку в данном случае состав реакн.ион-пой смеси однозначно определяется концентрациями реагентов, для которых скорости образования линейно независимы между собой. [c.74]

Так как профиль концентраций, свойственный большинству разделительных массообменных процессов, характеризуется участками концентрирования, т. е. накопления тех или иных веществ, то это свойство в совмещенных процессах позволяет значительно повысить скорости химических реакций за счет создания для них благоприятных условий (например, размещение твердого катализатора, подвод тепла) в зонах с повышенной концентрацией реагентов. Это же обстоятельство позволяет увеличить селективность реакций за счет создания неблагоприятных условий (отсутствие катализатора, подвод хладагентов и другие) для вторичных и обратных процессов в зонах концентрирования продуктов реакции. [c.190]

Если измерить общую скорость реакции вблизи равновесия и построить график зависимости скорости от АР/ЯТ, то экспериментальные точки должны лечь на прямую с наклоном, равным зЯь- Если теперь повторить эти измерения с другими начальными концентрациями реагентов, то можно определить [c.72]

Возможность практически полного превращения компонента В -в химической реакции, для достижения которой необходима, с одной стороны, реакционная зона с достаточно высокими концентрациями реагентов, а, с другой, — способность аппарата к практически количественному отделению продуктов от этого реагента (т. е. к практически количественному возврату реагента В в реакционную зону), в данном случае имеет обе предпосылки для ее реализации. [c.204]

Если обозначим число реакторов т, го концентрация реагента, выходящего из последнего реактора. будет С дт [c.50]

Остановка реакции может достигаться быстрым охлаждением или прибавлением химических реагентов, которые удаляют (например, путем нейтрализации) один из компонентов реакции. Трудность при этом заключается в том, что нарушается состав химической системы. В случае газообразной системы отбор пробы связан с некоторым уменьшением концентрации реагентов в жидких системах практически этого не происходит. [c.61]

В предыдущей главе мы видели, как изменяется скорость реакции с изменением состава и температуры реагирующей смеси. В этой главе мы хотим исследовать измененпе состава в ходе реакции. Так как скорость реакции зависит от температуры по закону Аррениуса и эта зависимость сильно нелинейна, то мало надежды решить в явном виде любое уравпенпе процесса, протекающего при переменной температуре. Поэтому здесь мы будем рассматривать только изотермические реакции, обозначая буквой к (с различивши индексами) константы скоростп реакции, которые в данном случае действительно постоянны в ходе реакции. Остающаяся нелинейность уравнений зависит от порядка реакции. В качестве зави-симо11 переменной мы будем использовать иногда концентрацию вещества, а иногда — степень полноты реакцип. Обе эти переменные равноправны, однако всегда следует применять ту из них, введение которой максимально упрощает задачу. Проводить общие исследования, по-видимому, удобнее, применяя степени полноты реакцпп, так как при этом используется стандартный метод, позволяющий избежать ошибок при анализе сложных систем. В простейших случаях уравнения часто становятся менее громоздкими, если их выразить через концентрации реагентов. [c.88]

Для сосуда любого данного размера и начальной температуры Г о имеется минимальная концентрация реагентов, для которой может иметь место тепловой взрыв. Это показано кривой Сг на рис. XIV. , которая является касательной к кривой скорости охлаждения при температуре Г . Более высокие концентрации всегда являются взрывными, в то время как более низкие концентрации всегда стабильны, хотя для них существует температура воспламенения. [c.377]

В. Метод изоляции псевдопорядок реакций. Когда в кинетическое уравнение входит концентрация не только одного реагента (т. е. реакция смешанного типа), описанные только что два метода хотя еще и применимы, но связаны с громоздкими вычислениями, так как интегральное кинетическое уравнение сильно усложняется (см. табл. 11.2). В этом случае при соответствующих условиях эксперимента можно избежать влияния любого из реагентов, подбирая такие концентрации, чтобы одни из реагентов были в значительном избытке. Тогда концентрация реагента, присутствующего в большом избытке, будет на протяжении реакции оставаться почти постоянной и общий экспериментальный порядок реакции окажется сниженным. [c.78]

Г. Дифференциальный метод. Иногда удобнее иметь дело не с интегральным уравнением скорости, а непосредственно с его дифференциальной формой. В этом случае необходимо иметь данные не о зависимости концентраций в исследуемой системе от времени, а о скорости изменения этих концентраций в зависимости от самих концентраций. Эти данные можно получить графически или алгебраически из обычных данных. Так, скорость расходования, скажем, реагента А будет равна тангенсу угла наклона касательной к кривой зависимости концентрации А от времени. Алгебраическая форма показывает, что если А1 и Аг— концентрации реагента А в моменты времени соответ- [c.78]

Если рассматривать весь сосуд в целом, то в первом приближении можно допустить, что скорость потери тепла пропорциональна средней разности температур между газом п стенками сосуда. Это соответствует прямой линии на рис. XIV. . При низких концентрациях реагентов (кривая Сз), когда реакционная смесь помещена в сосуд, температура будет расти, начиная от — температуры колбы. По мере того как поднимается температура, скорость теплоотдачи (в начале реакции маленькая) увеличивается быстрее, чем скорость выделения тепла, пока при некоторой температуре Га теплоотдача не становится равной тепловыделению и температура не устанавливается стационарной. Отметим, что это отвечает стабильному [c.376]

Для реагирующей смеси с достаточно высокой концентрацией реагентов (кривая С на рис. XIV. ) скорость выделения тепла всегда превышает потери тепла (для данного сосуда и температуры стенок). Такие системы всегда взрывают, причем невозможно никакое стабильное распределение температур. [c.377]

Формальное кинетическое уравнение включает в левой части выражение скорости реакции в дифференциальном или алгебраи — ческом виде в зависимости от типа реактора, а в правой части — функцию зависимости скорости реакции от концентрации реагентов. Кинетические закономерности сложных реакций описываются, как правило, системой из S дифференциальных или алгебраических уравнений для каждой из S независимых реакций. [c.22]

Для полностью сгорающих газов при конечной температуре Тъ их молярная концентрация дается выражением пъ = Та,п 1Тъ, где Пц — начальная концентрация реагентов при температуре (при постоянном давлении). [c.398]

Смеси, принадлежащие к тому или иному классу, типу и подтипу, характеризуются специфическим поведением компонентов при осуществлении фазовых процессов, например, таких, как дистилляция и ректификация [29, 44, 45]. Так, в процессе непрерывной ректификации для смесей определенного класса, типа и подтипа характерны как специфическое поведение отдельных компонентов по высоте ректификационного аппарата, так и вполне определенная последовательность выделения фракций предельно возможного состава при переходе от одной колонны к другой в технологической схеме ректификации. В реакционно-ректификационных процессах, где скорость химической реакции конечна, зона реакции, как правило, сосредоточена в какой-то части аппарата, а в остальных частях идет обычная ректификация. Полный термодинамико-топологический анализ всей диаграммы в целом дает возможность не только разместить зону реакции в наиболее благоприятных условиях относительно концентраций реагентов, но и выявить определенные ограничения по составу конечных продуктов ректификации. Эти ограничения обусловлены тем, что в случае наличия азеотропов в рассматриваемой смеси, соответствующий этой смеси симплекс составов распадается на ряд ячеек, названных областями непрерывной ректификации [29], причем каждая ячейка характеризуется предельно возможными составами конечных фракций, которые можно получить в одном ректификационном аппарате непрерывного действия. Возможные конфигурации областей непрерывной ректификации и их границ рассмотрены в работах 29, 46]. [c.194]

Установлено, что некоторая реакция описывается кинетическим уравнением и = к[к] [Щ. На каких членах этого уравнения скажется а) удвоение концентрации реагента А б) внесение катализатора в) повышение концентрации реагента А в 2 раза и одновре-мепиое уменьшение концентрации реагента В в 4 раза и г) повышение температуры [c.104]

Используем кинетические данные Колдербэнка (см. библиографию на стр. 252), которые позволяют выразить скорость реакции [в кмолъ 80з/(кг катализатора ч)] как функцию концентраций реагентов п температуры. Единицы измерения, в которых выражена скорость реакции, немного отличаются от тех, с которыми мы имели дело до сих нор, и вместо оптимального времени контакта мы будем выбирать оптимальную массу катализатора в каждом адиабатическом слое. [c.242]

Ддя установившегося режима при иаменении концентрации реагента А по дсине трубчатого реактора L показанного на рис. 3.10, уравнение (3.40) примет. вид [c.46]

Константа равновесия, выражаемая через равновесные концентрации реагентов К,., и константа равновесия, выражаемая через их пар 1иальные давления Кр, связаны уравнением Кр = где Дп — изменение числа молей газов во время реакции. В реакции, где число молей газов не изменяется, Дп = С и Кр = Кс- [c.179]

Состояйие "химического равновесия сохраняется при данных ус-повиях любое время. При изменении же условий равновесие нару-нается. Влияние, оказываемое на равновесную систему каким-либо внешним воздействием, например изменением концентрации реагентов, давления или температуры, можно предсказать, пользуясь принципом Ле Шателье (принципом подвижного равновесия) г "если находящаяся в равновесии система подвергается внешнему воздействию, равновесие смещается в таком направлении, которое способспгву. . i ослаблению этого воздействия. [c.180]

В. Метод потока. Изучение сложных кинетических систем затрудняется множеством вторичных реакций, сопровождающих первоначальный процесс. Значение этих реакций часто можно свести до пренебрежимой величины, если ограничить кинетическое изучение начальными периодами развития реакции. В статических системах это может быть достигнуто путем использования метода отбора проб. Весьма простой способ, который в основном и применяется, заключается в пропускании реагентов через зону реакции в течение определенных не слишком больших периодов времени (малых временах контакта). Этот метод допускает накопление значительных количеств продуктов (значительных в абсолютном, но не относительном смысле, так как они малы по сравнению с количеством использованпых реагентов) без значительного проявления вторичных реакций. Данный прием обеспечивает также удобное изучение реакции при таких условиях, когда концентрация реагентов сохраняется постоянной. [c.61]

Изучение бимолекулярных реакций присоединения представляет особый интерес, поскольку можно ожидать, что они при достаточно низких концентрациях реагентов дают ту же зависимость скорости реакции от суммарной концентрации, как и в случае мономолекулярных реакций. Действительно, простейшие из таких процессов, например рекомбинация атомов при нормальных концентрациях газа, никогда не подчиняются простому кинетическому закону второго порядка, а проявляют зависимость скорости реакции от концентрации. При этом, согласно эксперименту, кинетика реакции подчиняется закону третьего порядка. Рассматривая зависимость реакции мономолекулярного распада от давления (см. табл. XI.2), можно прийти к заключению, что область зависимости скорости реакции от суммарной концентрации сдвигается все более и более к низким концентрациям по мере того, как растет число атомов в молекуле продукта реакции. Это находится в качественном согласии с экспериментом. Реакция присоединения молекул бутадиена не дает никакого отклонения от закона второго порядка вплоть до давления 10 ммрт. ст. (при 200°С), тогда как скорость рекомбинации радикалов СНз уже дает отклонения в сторону закона третьего порядка при [c.266]

Теперь рассмотрим максимальное различие в температуре для стационарного состояния в случае жидкостей см. уравнение (XIV.2.7)] и положим для удобства, что время полупревращения реакции равно 1 час к = = 0,69/ii/2 2-10 сек 1) и концентрация реагентов равна 0,05 молъ л, так что средняя скорость реакции R будет примерно равна 1 10 молъ см -сек. Если предположить, что теплота реакции Н = 10 ккал моль и К = 1,0-10 , то при Го = 5 см [c.374]

Раствор содержит некоторый реагент А, которы й расходуется по реакции первого порядка — dA/dt А д А с образованием В+С. Раствор со скоростью V см /сек пропускается через цилиндрическую трубку длиной х с радиусом го, погруженную в термостат, а) Считая, что материал трубки не оказывает никакого влияния на реакцию, найти зависимость концентрации А от положения в сосуде (смешением внутри сосуда пренебречь), б) Какое влияние на расчет оказывает предположение о нетурбулерипости потока по всей длине трубки с параболическим распределением скорости по сечепию Как можно рассчитать среднюю концентрацию реагента А на выходе из трубки [c.587]

Учитывая, что исходное сырье представляет собой сложную систему как в химическом, так и в физическом отношении, а все основные и побочные реакции протекают на поверхности полидисперсных катализаторов в условиях нарастающей дезактивации, исследование проблем кинетики процессов каталитического гидрооблагораживання остатков строится на двух уровнях теоретических представлений. На первом уровне не учитывается гетерогенность протекания процесса, т. е. используются формальные подходы гомогенного катализа, основанные на различных эмпирических моделях, описывающих формальную кинетику основных реакций [55]. На втором уровне используются макро-кинетические методы гетерогенного катализа с учетом закономерностей диффузионных процессов, протекающих на зерне и в порах катализатора и использующих математические модели, связьшающие материальные балансы изменения концентраций реагентов с диффузионными характеристиками зерна и сырья, объединенные известными приемами. диффузионной кинетики [27]. [c.70]

Примечание. Вполне естсстпсико, что при бистром смртенин кон ценгрироваиных растворов кислоты и щелочи в стеклянной посуде, последняя довольно часто лопается. Это получается в результате сильного повышения температуры раствора, так как с увеличением концентрации реагентов величины Q увеличивается (за счет уменьшения тепловых потерь), а п и с уменьшаются, Это в очень сильной степени повышает значение [c.140]

Уравнение (11,80) представляет собой не что иное, как известное кинетическое уравнение, приводящееся иногда как определение скорости химической реакции, а по существу является математическим описанием закона изменения концентрации реагента А в некотором изолированном объеме реакционной смеси при условии постоянства общего числа молей в ходе химического ирезращения. [c.71]

Из уравнения (П,99) следует, что концентрация реагента А в любой момент времени определяется концентрациям всех остальных компонентов. Таким образом, отпадает необходилость задания в математическом описании уравнения, характеризуюш,его изменение концентрации реагента Л ,. Это уравнение заменяют соотношением (П,99), которое и используют при необходимости длк нахождения концентрации компонента через известные концентрации остальных реагентов, определяемые в результате интегрирования соответствующих уравнений математического описания. [c.75]

Р е из е и и е. Математическое описание реактора для рассматриваемого случая мол<ет быть представлено в виде одного дифференциального у1)авнения, оиисываю.цсго и мсиеццс концентрации реагента А по длине аппарата, или в зависимости от вре 1сии нахождения элементарного объема реагирующей смеси в реакторе [c.111]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология