Гетерогенный отличие

Таким образом, в гетерогенном катализе окисления меркаптанов, во-первых, исключается разрушение катализатора в щелочной фазе, во-вторых, поверхность раздела фаз, где протекает реакция окисления, образуется развитой поверхностью носителя катализатора, а не интенсивным перемешиванием фаз, как в случае гомогенного катализа. Очевидно, что механизм реакции окисления высокомолекулярных меркаптанов на гетерогенном катализаторе не будет сильно отличаться от механизма гомогенного окисления, поэтому в этом разделе работы основное внимание будет уделено рассмотрению технологических аспектов процесса демеркаптанизации дистиллятов нефти. [c.64]

Как видно из (8.11) и (8.11а), кинетическое уравнение гетерогенной каталитической реакции отличается от формального урав — нения кинетики некаталитической реакции наличием в знаменателе адсорбционного множителя, которое обусловливает изменение кажущегося порядка гетерогенной реакции в зависимости от степени заполнения поверхности от 1 до 0. [c.100]

Система может состоять из одной или нескольких фаз. При этом, каждая отдельная фаза не только должна быть однородной, но и по своим свойствам должна отличаться от других фаз системы. Так, если на поверхности масла плавают несколько кусков парафина, то твердой фазой является совокупность последних. Если система состоит из нескольких фаз, то последние отделяются одна от другой поверхностями раздела, на которых имеет место скачкообразное изменение значений свойств или, как говорят, разрыв непрерывности свойств системы. Такие системы называются неоднородными или гетерогенными. [c.6]

Противоток веществ. Противоток является рациональным способом максимального использования исходных веществ в гетерогенных системах (за исключением твердое — твердое), когда фазы не очень измельчены и значительно отличаются по плотности, что способствует быстрому их разделению. Если эти условия соблюдены, можно перемещать в противоположных направлениях потоки различных веществ, между которыми происходит массообмен. Принцип противотока иллюстрируется схематично рис. 1Х-6. [c.357]

В отличие от гомогенного катализа, при котором скорость реакции прямо пропорциональна количеству катализатора, при гетерогенном катализе скорость сильно зависит от степени его измельчения (активная поверхность). Диспергированные частицы металлических катализаторов, например, имеют размеры 10" —10 см. [c.242]

Существует, наконец, группа гетерогенных реакций, приводящая к гибели активных промежуточных продуктов (табл. 6), значения kj которых приняты согласно рекомендациям [4, 7, 8]. Существенной особенностью этой группы реакций, важных в области низких давлений, является то, что в отличие от реакций гомогенного обрыва гибель на стенке сопровождается теплопотерями вовне и процесс в целом необходимо рассматривать как неадиабатический а фО). [c.294]

Пористые мембраны представляют гетерогенные системы с весьма развитой поверхностью раздела твердое тело (матрица)— газ. Известно, что состояние газа или жидкости вблизи поверхности раздела фаз отличается от свойств той же среды в большом объеме. Особенности поведения веществ в этой области принято называть поверхностными явлениями. Термодинамически поверхностные явления трактуются как проявление особого вида взаимодействия системы, которое характеризуется уменьшением свободной энергии Гиббса при переходе вещества из объемной в поверхностную фазу. Убыль свободной энергии Гиббса пропорциональна площади поверхности и количественно определяется работой, которую необходимо затратить на образование поверхности или перемещения массы из объема в поверхностный слой в изотермическом процессе. Следовательно, речь идет о существовании потенциала поверхностных сил. [c.42]

Известные достоинства метода псевдоожижения обусловили его широкое применение во многих отраслях промышленности при осуш ествлении гетерогенных процессов с твердой фазой. Независимо от масштабов производства технологические процессы, протекающие в псевдоожиженном слое зернистого материала, отличаются высокой интенсивностью и простотой аппаратурного оформления, поддаются тонкому контролю и автоматическому регулированию. [c.9]

Для гетерогенно-каталитических реакций предэкспоненциальный множитель определяется не только энтропией активации, но и числом активных мест, приходящихся на единицу поверхности катализатора. Последнее, в отличие от числа соударений в гомогенных системах, может колебаться в очень широких пределах и не поддается, в общем случае, расчету. Поэтому в гетерогенно-каталитических реакциях даже приближенная априорная оценка величины пред-экспоненциального множителя невозможна. [c.11]

Ланкастер и Тур изучали псевдомономолекулярную реакцию гетерогенного разложения озона в реакторах с псевдоожиженным слоем катализатора диаметрами 150 и 460 мм при одинаковых температурах и влажностях. Оба реактора были снабжены полученными спеканием пористыми газораспределительными пластинами из фосфористой бронзы толщиной 3,2 мм и средним диаметром пор 25 мкм. Результаты экспериментов, представленные для этих реакторов в виде графиков зависимости от , почти не отличаются друг от друга. Опыты проводились при сравнительно низких отношениях и сколько-нибудь существенного эффекта от трехкратного увеличения диаметра аппарата не наблюдалось. [c.366]

Очевидно, что и сам объем фаз и их соотношение в условиях проведения реакции отличаются от таковых, рассчитанных по подачам или загрузкам реагентов. Поэтому надо уметь их определять. Проще всего это было бы осуществлять визуально, однако так удается делать достаточно редко, при работе без давлений, да и то в основном на системе жидкость — жидкость. Приходится искать другие пути. Одним из них является постановка специальных исследований по определению изменения объема фаз в ходе реакции в условиях равновесия, но при отсутствии взаимодействия. Однако такие исследования даже более сложны, чем изучение кинетики. Кроме того, исключить взаимодействие, сохранив полностью условия равновесия, можно только в гетерогенно-каталитических реакциях при постановке опытов без катализатора. Вследствие этого приходится либо расчетным путем определять объем фаз, исходя из молекулярных объемов их компонентов (часто тоже расчетных) и из постулата аддитивности этих объемов в растворе, либо ориентировочно оценивать при помощи метки. Последний прием заключается в том,что в одну из фаз дается инертная метка, не влияющая на ход реакции, например бензол, полихлорид бензола и т. н., в зависимости от реакции. Определяя содержание метки в каждой пробе и зная общее количество метки, можно рассчитать объем фазы. Можно давать метку и в газовую фазу в виде гелия или аргона. Однако при давлениях — 100 кгс/см и выше растворимость этих газов довольно заметна даже для повышенных температур, что вносит ошибку в расчеты. Все же газовая метка удобнее, поскольку в ряде случаев отбор газовой пробы удается осуществить из работающего аппарата установкой в нем специальных отбойников. [c.72]

Химические превращения в каталитических процессах отличаются от обычных химических превращений по меньшей мере тем, что в них всегда участвует один дополнительный компонент — катализатор. Именно этот компонент, не входящий в стехиометрические уравнения реакции, обусловливает специфику каталитических превращений. Гетерогенные катализаторы, как правило, — твердые вещества, поэтому необходимость учитывать физические и химические свойства катализаторов для объяснения механизма их действия ставит гетерогенный катализ в пограничную область между собственно химией и физикой твердого тела. [c.9]

Третья стадия процессов окисления — передача электронов от донора к акцептору (от реагента к кислороду), в отличие от первых двух, является специфичной для гетерогенного катализа и связывает его с проблемами физики твердого тела. Принципиально проблема подвижности электронов в адсорбционном комплексе не отличается от проблемы подвижности электронов внутри молекулы, поскольку такая подвижность обусловливает реакционную способность системы. Действительно, реакцию окисления какого-либо соединения, например 80-2, на твердом катализаторе можно себе представить в виде [c.28]

Важно отметить, что поскольку гетерогенно-гомогенный механизм для гетерогенно-каталитических реакций окисления в жидкой фазе является общим случаем, а не частным, в отличие от газофазных процессов, этими реакциями можно управлять совместно при помощи катализаторов и ингибиторов. [c.43]

Результаты, полученные для простых гомогенных реакций, нетрудно распространить на гетерогенные реакции, а также процессы, включающие произвольное число реакций первого порядка. В случае гетерогенной реакции эффективной константой скорости к будет произведение константы скорости гетерогенной реакции, отнесенной к единице активной поверхности, на площадь активной поверхности в единице объема ячейки. Для этой величины останутся справедливыми все выделенные выше соотношения. Реакция на пористой частице катализатора может рассматриваться как гомогенная реакция, протекающая только в застойных зонах, но не в проточной части ячейки. Степень превращения, достигаемая в результате такой реакции, по-прежнему определяется формулой (VI.58), но функция А к) в этом случае должна быть связана с функцией распределения времени пребывания только в застойных зонах, а не во всем объеме ячейки. Эта видоизмененная функция А (к), в отличие от (VI.59), будет иметь вид [c.233]

Гетерогенные реакторы. Реакторы для проведения двухфазных (газ—жидкость, газ—твердое вещество, жидкость—твердое вещество) и трехфазных (газ—жидкость—твердое вещество) реакций конструктивно отличаются большим многообразием. Это реакторы емкостного типа с перемешивающими и диспергирующими устройствами трубчатые реакторы полые или с насадкой, с рубашкой и т. д. колонные реакторы барботажные полые или с насадкой, секционированные, полочные, с кипящим слоем (катализатора) и др. [c.83]

В системах из одного компонента гетерогенные процессы сводятся к переходу его из одной фазы в другую без изменения химического состава фаз. Сюда относятся процессы плавления, испарения, возгонки и противоположные им процессы отвердевания (кристаллизации) и конденсации. Все эти процессы взаимно обратимы, и в действительности переходы отдельных молекул (или ионов) происходят всегда и в ту и в другую сторону. Наблюдаемое же нами течение процесса в одну сторону является лишь результатом преобладания скорости этого направления над скоростью противоположного направления, а наблюдаемая скорость является суммарной скоростью процесса и по величине равна разности скоростей прямого и обратного процессов. Соотношение между скоростями прямого и обратного процессов определяется тем, в какой мере данное состояние системы отличается от состояния равновесия. Чем ближе обе фазы к взаимному равновесию, тем меньше суммарная скорость процесса, так как тем ближе друг к другу скорости прямого и обратного процессов. [c.487]

Применение гетерогенного катализа в производстве органических соединений отличается большим разнообразием. Прямой синтез метилового спирта из водорода и окиси углерода осуществляется путем гетерогенного каталитического процесса. Путем окисления метилового спирта на медном или других катализаторах можно получить формальдегид, необходимый для производства [c.499]

При исследовании параметров реакций, в отличие от исследования свойств веществ, метод разностей дает хорошие результаты не только для газовых реакций, но и для гетерогенных и, в частности, для реакций, протекающих между кристаллическими фазами. Одной из причин этого является, по-видимому, частичная компенсация влияния аномалий низкотемпературной теплоемкости, так как каждый элемент в одинаковом количестве входит в состав исходных веществ и конечных продуктов реакции. [c.137]

Химический потенциал, подобно Т и Р, выравнивается в юде протекания процесса химического превращения веществ и обмена веществами между фазами. Однако в отличие от Р и Г химический потенциал нельзя опытно измерить, его величину только рассчитывают. Для химически неоднородной или гетерогенной системы термодинамические функции можно уже представить в таком виде [c.145]

Каталитическими называются реакции, которые ускоряются в присутствии постороннего вещества — катализатора, обычно присутствующего в химической системе в небольших количествах. Если катализатор и реагент находятся в одной фазе, то имеет место гомогенный катализ в отличие от гетерогенного катализа, когда катализатор и реагент находятся в разных фазах. [c.17]

Примечание. В пп. 2 и 3 константы 600 и 1500 имеют одинаковые размерности и отличаются только различными объемами, выражения которых входят в уравнения скорости. Это показывает, что, желая избежать путаницы при изучении гетерогенных систем, необходимо точно установить, какие объемы (V или Vr) следует рассматривать. [c.26]

Реакции нулевого порядка встречаются обычно в гетерогенном катализе и всегда указывают на протекание сложной реакции, состоящей из нескольких последовательных стадий. В данном случае лимитирующей стадией, определяющей общую скорость процесса, является поверхностная реакция, сравнительно медленная и не зависящая от концентрации реагентов этим и объясняется нулевой порядок. Однако, если концентрация реагентов достаточно мала, то стадии, зависящие от концентрации, замедляются, так что их скорость будет меньше, чем скорость лимитирующей стадии. Тогда они становятся лимитирующими и порядок реакции начинает повышаться, заметно отличаясь от нуля. [c.68]

В главе XI было отмечено, что изучение гетерогенных реакций в отличие от гомогенных требует дополнительно учета двух факторов — видоизменения кинетических уравнений в связи с переносом вещества между фазами и различия моделей контакта взаимодействующих фаз. [c.330]

Гетерогенные катализаторы, используемые в процессах алкилирования, позволяют упростить технологическую схему процесса. В отличие от гомогенных катализаторов они легко отделяются от исходных и получаемых органических соединений, хорошо регенерируются. Поэтому, несмотря на их меньшую активность по сравнению с жидкофазными катализаторами, необходимость проведения реакции при более высокой температуре и давлении, они привлекают внимание исследователей. [c.24]

В 1869 г. профессор Киевского университета Борщов в классической работе О свойствах и строении коллоидов, участвующих в образовании растительных и животных организмов четко сформулировал представления о коллоидах- Коллоидные системы он характеризовал как системы многофазные (гетерогенные), отличая их от истинных растворов как систем однофазных (гомогенных). Борщов считал, что вещества могут существовать как в кристаллическом, так и в коллоидном состоянии, переходить из одного состояния в другое. Эти представления полностью подтверждены последующими работами. В частности, великий русский химик Менделеев еще в девяностых годах прошлого столетия указывал, что почти все тела в природе могут находиться в коллоидном состоянии. Впоследствии это положение экспериментально было подтверждено В еймарном. Он показал, что даже такие типичные, по Грему, кристаллоиды, как поваренная соль и хлористый кальций, могут быть получены в коллоидном состоянии в органических растворителях. [c.8]

В 60-х годах профессор Киевского университета И. Г. Борщев, независимо от Грэма, дал правильцое освещение сущности коллоидного раствора (золя) и коллоидной частицы. И. Г. Борщев пришел к правильному заключению, что скорость диффузии частиц в растворе зависит от их размера, а именно—она обратно пропорциональна этим размерам следовательно, диффузия в ка кой-то мере свойственна и коллоидным растворам. В своих рабо тах он характеризовал коллоидные системы, как системы многофаз ные (гетерогенные), отличая их от истинных растворов, как си стем однофазных (гомогенных) затем ен утверждал, вопреки Грэму что коллоидные частицы могут иметь и кристаллическое строение что впоследствии (1920 г.) и подтвердилось рентгенографически В дальнейшем, в 80-х годах, А. П. Сабанеев своими иссле дбваниями показал, что золям, подобно истинным растворам (т. е. по Грэму, растворам кристаллоидов), также свойственно пониже ние точки замерзания, количественно соответствующее молярно му весу растворенного коллоида, чем, в противоположность мнению Грэма, устанавливается не метафизическое взаимоисключение истинных растворов и золей, а их диалектическое единство. [c.15]

Согласно правилу фаз, такая система обладает 1 = 2 -2—2=2 степенями свободы, в отличие от ранее рассмотренного случая трехфазной системы, гетерогенной в жидкой фазе и обладающей [c.161]

В настоящее время в соответствии с общей тенденцией к модифицированию катализаторов, имеющей место в гетерогенном катализе, появляются патенты, в которых наряду с платиной или палладием катализатор низкотемпературной изомернзащ и содержит 0,01-2% родия и 0,01-5% олова в других композициях в качестве промоторов использовали рений, германий, иридий, марганец, серу. Катализаторы подобного типа запатентованы в СССР. Следует отметить, что в данном процессе модифицированные катализаторы практически не отличаются по изомеризующей активности и стабильности от алюмоплатинового катализатора, не содержащего промоторов [74]. [c.73]

В настоящее время имеется значительное количество монографий и учебных пособий, посвященных физико-химическим основам расчета химических реакторов и их математическому моделированию. Однако вопросы расчета реакторов для жидкофазных процессов освещены в них или очень кратко или вовсе не затронуты. В первую очередь это относится к гетерогенным реакторам для проведения реакци в двухфазных системах жидкость — жидкость или жидкость — газ, а также в трехфазных системах газ жидкость — твердый катализатор. Между тем расчет подобных реакторов весьма специфичен и в большинстве случаев существенно отличается от расчета апнаратов для проведения гомогенных процессов. [c.3]

Любые гетерогенные процессы, например разложение или образование твердого химического соединения, растворение твердых тел, газов и жидкостей, испарение, возгонка и т. п., а также важные процессы гетерогенного катализа и электрохимические процессы, проходят через поверхности раздела твердое тело—газ, твердое тело—жидкость, твердое тело—твердое тело, жидкость— жидкость или жидкость—газ. Состояние вещества у поверхности раздела соприкасающихся фаз отличается от его состояния внутри этих фаз вследствие различия молекулярных полей в разных фазах. Это различие вызывает особые поверхностные явления на границе раздела фаз например на границе жидкости с газом или с другой жидкостью действует поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение определяет ряд важных свойств, например шарообразную форму пузырьков газа или капель жидкос1и (в туманах, эмульсиях, при распылении расплавленных стекол, при образовании новых фаз и т. п.). [c.435]

В рассмотренных в предыдущих главах случаях гетерогенных равновесий поверхности раздела фаз были невелики, так что осо-бгнностямп свойств вещества у поверхности раздела по сравнению со свойствами самих соприкасающихся фаз большой массы можно было пренебречь. Однако в тех случаях, когда поверхность раздела фаз велика, особенно в случае высокораздробленных (высо-юдисперсных) систем, отличиями свойств вещества у поверхности раздела пренебречь уже нельзя, и по мере увеличения поверхности раздела (увеличения степени дисперсности) эти отличия начинают играть в системе определяющую роль. [c.435]

Поскольку дисперсная (прерывная) фаза находится в виде от дельных небольших частиц, то дисперсные системы, в отличие о гетерогенных со сплошными фазами, называют микрогетероген ными, а коллоиднодисперсные системы называют также ультра микрогетерогенными, чтобы подчеркнуть, что в этих система граница раздела фаз не может быть обнаружена в световом мик роскопе. Коллоидное сосгояине является предельно высокодис персным состоянием вещества. [c.306]

Гетерогенный катализ, осуш ествленный в промышленных масштабах в процессах крекинга и риформинга и основанный на применении алюмосиликатных катализаторов, отличается одной важной особенностью — в ка- [c.67]

Периодические методы осуществления жидкофазных гетерогеннокаталитических реакций используют в промышленности достаточно широко при производстве относительно малотоннажных продуктов фармацевтических.препаратов, душистых веществ и т. п. Аппараты для периодического проведения гетерогенно-каталитических реакций не отличаются от реакторов периодического действия для проведения пекаталитических реакций. Реакторы должны оснащаться устройствами, обеспечивающими хорошее перемешивание реакционной смеси, — мешалками или выносными циркуляционными контурами. Это особенно важно при проведении газо-жидкостных реакций. Если реакция проводится при кипении жидкости, как, например, этерификация с твердыми катализаторами, то перемешивание осуществляется за счет кипения и специальной мешалки не требуется. Естественно, что реакционные аппараты должны быть снабжены устройствами для подвода или отвода тепла к реакционной массе в виде теплообменников или рубашки. Если процесс проводится под давлением, аппараты представляют собой автоклавы, конструкция которых зависит от величины давления. Для высоких давлений особенно удачны бессальниковые автоклавы с экранированным двигателем и принудительной внутренней циркуляцией, обеспечиваемой винтовым насосом, помещенным внутри аппарата. [c.274]

Гомогенные реакторы могут быть жидкофазными илп газофазными. Гетерогенные реакторы имеют два отличительных признака. Во-первых, в них происходит межфазный обмен веществом или энергией (или тем и другим) и, во-вторых, отсутствует твердый катализатор. Наиболее распространенными являются гетерогенные реакторы для систем жидкость — жидкость или жидкость — газ. Гораздо реже встречаются реакторы для систем жидкость — жидкость — газ. Прямоточные и противоточные, изотермические и непзотермические реакторы имеют свои особенности, которые рассматриваются в соответствующих главах книги. Однако эти различия не являются принципиальными и не служат отличительными признаками особых типов реакторов. Некоторые принципиальные отличия имеют реакторы, в которых фазы обмениваются только энергией. Этот тип реакторов является промежуточным между гомогенными п гетерогенными. К разряду гетерогенных реакторы этого типа отнесены потому, что их расчет требует учета межфазной поверхности. [c.10]

Книга написана известным специалистом в области химических реакций в твердой фазе Бернардом Дельмоном и посвящена рассмотрению кинетики процессов, протекающих в гетерогенных системах, которые, как известно, играют большую роль в современной химии и технике. Книга выгодно отличается от других книг близкой тематики тем, что наряду с изложением теории кинетики гетерогенных реакций в ней приведены подробные практические расчеты отдельных гетерогенных систем. [c.211]

Блокировать активную поверхность может продукт реакции или одно из исходных веществ блокирующее вещество может стехиометрически и не участвовать в реакции. Последний случай особенно важен для каталитических реакций в ншдкой фазе. Растворители, в отличие от инертных газов в газофазных процессах, имеют, как правило, достаточно высокие адсорбционные Коэффициенты, и замена одного растворителя другим может привести к резкому изменению кинетики каталитической реакции. Блокирование поверхности исходным веществом может вызвать специфическое для гетерогенного катализа явление самоторможения процесса, когда одно иа исходных веществ, сильно адсорбируясь на поверхности катализатора, затрудняет доступ к ней остальных реагентов и тем самым замедляет каталитическую реакцию. [c.83]

Эволюционные реакции. Особую группу реакций, включенных в сложный гетерогенно-каталитический процесс, составляют медленные побочные реакции, приводяп] ие к изменению свойств катализатора (модифицированию или отравлению) в результате его взаимодействия с реакционной средой. Как правило, характерное время таких реакций значительно превышает основной временной масштаб т. е. характерное время основных реакций. В отличие от медленных реакций, лимитирующих скорость основного процесса синтеза целевых продуктов, будем называть эти наиболее медленные реакции эволюционными. [c.94]

Принципиальные отличия жидкофазных реакций от газофазных проявляются тогда, когда поток реагентов становится двух- или многофазным, т. е. когда реакции на катализаторе протекают между жидкостью и газом или двумя несмешивающимися жидкостями. Здесь будем рассматривать только эти случаи, поскольку к однофазному потоку жидкости приложимы закономерности и уравнения, выведенные для газофазных гетерогенно-каталитических процессов. Для качественного рассмотрения таких процессов можно принять за основу сумму явлений, происходящих при газо-жидкостной реакции типа А -Ь В ->- С на твердом катализаторе, когда вещество А находится в газовой фазе, В — в жидкости, соответствующей таким реакциям, как гидрирование, алкилирование ароматики низшими олефинами и т. п. На рис. УП.14 эти процессы представлены в виде схемы. Газ А для того, чтобы достигнуть твердой поверхности, на которой протекает реакция, должен перейти из дисперсной (газовой) фазы в сплошную (жидкую), т. е. раствориться в ней. После этого газ А должен продиффундировать через систему капилляров в зерне катализатора и наконец сорбироваться на поверхности катализатора. Вещество В из жидкой фазы должно только продиффундировать через капилляры и затем сорбироваться на поверхности. Образовавшееся на последней вещество С должно десорбироваться и, продиффундировав через капилляры, выйти в объем жидкости или газа. [c.301]

Коэффициенты активности являются функциями состава и температуры. В настоящее время имеется большое число эмпирических и полуэмпирических соотношений для описания этой зависимости. К наиболее распространенным относятся уравнения Маргулеса, Ван Лаара, Вильсона, NRTL. Уравнения отличаются предпосылками, исходя из которых они получены, и областями применимости. Так, например, уравнение NRTL получено n xoflnliis Двухжидкостной упорядоченной структуры раствора, пригодное для описания как гомогенных, так и гетерогенных систем. Поскольку уравнения носят полуэмпирический характер, для определения входящих в него параметров требуются как минимум экспериментальные данные по бинарному равновесию. [c.20]

В. тапной главе рассматриваются вопросы химической коррозии металлов. Процесс разрушения металлов и сплавов вследствие взапмоде11ствия их с внешней средой, не сопровождающийся возникновением электрических токов, называют химическо коррозией. Характерной особенностью процесса химической коррозии является, в отличие от электрохимической коррозии, образование продуктов коррозшт непосредственно в месте взаимодействия металла с агрессивной средой. Химическая коррозия подчиняется основным законам химической кинетики гетерогенных реакций и наблюдается ири действии на металл сухих газов или жидких неэлектролитов. [c.131]