Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Кинетика реакций в отсутствие диффузионного торможения

    Здесь мы рассмотрим закономерности кинетики гетерогенно-каталитических реакций в отсутствие диффузионного торможения, т. е. три из перечисленных стадий — адсорбцию, собственно реакцию и десорбцию. В обычных кинетических исследованиях эти стадии неразличимы тем не менее гетерогенно-каталитический процесс остается по своей природе сложным. Этим и объясняются характерные для гетерогенного катализа сложные и разнообразные кинетические закономерности. [c.79]


    Реакцию проводят в замкнутом объеме до установления термодинамического равновесия, либо до полного превращения одного из исходных реагентов. Концентрация реагентов меняется от исходной до равновесной, соответственно меняется и скорость реакции по закону действующих масс (основному закону кинетики). В исследуемом объеме при отсутствии диффузионных торможений и постоянстве температуры имеют место соотношения [2] [c.282]

    Уравнение кинетики реакции, выражающее торможение ее продуктом (без других слагаемых в знаменателе), характеризует закономерности процессов с лимитирующей стадией — поверхностным актом реакции при покрытии катализатора продуктом реакции В или закономерности, отвечающие лимитирующей стадии адсорбции исходного вещества А [при сильной его адсорбции, но отсутствии В на поверхности см. уравнения (1У.ЗЗ) и (17.73). Уравнение скорости реакции I порядка оказывается справедливым для всех трех рассматриваемых возможных лимитирующих стадий при протекании реакции в области малых заполнений поверхности [уравиения (17.37), (17.63), (17.87)], а также, как будет видно, и для диффузионных областей. [c.159]

    В проведенном рассмотрении мы молчаливо полагали, что кинетика реакции в начальный период (по крайней мере в области максимума скорости реакции) доступна непосредственному экспериментальному исследованию. Однако на практике встречаются и случаи, когда начальные этапы процесса протекают весьма быстро, и в эксперименте удается зафиксировать лишь период снижения скорости реакции во времени. Это соответствует постепенному продвижению реакции в глубь зерен твердого материала при наличии слоя твердого продукта реакции. Уменьшение скорости реакции обычно связано с сокращением поверхности раздела твердых фаз и (или) с влиянием диффузионного торможения (за счет диффузии через слой твердого продукта). Особенности влияния последнего будут рассмотрены в следующей главе. Сокращение же поверхности раздела твердых фаз при отсутствии влияния диффузионного торможения в большинстве случаев удовлетворительно описывается. на основе модели сжимающейся сферы [уравнение (2.25)]. [c.63]

    Уравнение (7.31) можно использовать для определения кинетических параметров реакции (в данном случае Ь, к я т) по экспериментальным данным. Следует подчеркнуть, что вид зависимости скорости реакции от условий эксперимента совершенно необычен. Отсутствует даже привычная пропорциональность скорости реакции навеске твердого реагента. Этот факт, наряду со своеобразной зависимостью скорости реакции от скорости потока газа может создать ложное впечатление о влиянии диффузионного торможения на наблюдаемую кинетику реакции. Заметим также, что зависимость й акс от и отнюдь не линейна. [c.166]


    При протекании процессов в кинетической области стадия химической реакции является лимитирующей, и ее скорость определяет скорость процесса в целом. Диффузионные торможения в этом случае отсутствуют, и скорость процесса рассчитывают, используя методы истинной или формальной кинетики, по кинетическим уравнениям, рассмотренным в главе 4. [c.79]

    Относительная нечувствительность этого типа диффузионного критерия к форме частиц и к предположению о кинетике обсуждалась в связи с проблемой макроскопической диффузии реагента по гранулам катализатора [7]. Условие (15) является общим критерием порядка величины, определяющим физические условия контакта между компонентами системы в случае отсутствия торможения переноса вещества. Оно определяет требование, необходимое для реализации формальной кинетики многостадийных реакций. [c.21]

    В любом исследовании крекинга кумола, проведенном при температуре выше 400° над промышленным катализатором крекинга ередпеи каталитической активности е величиной зерен около 1 мм И.ЛП больше (т. е. проведенном в условиях, обычно применяющихся в практике исследований с интегральным реактором) и ири наличии чистого исходного кумола, почти всегда диффузия будет лимитировать скорость реакции. В отсутствие диффузионного торможения другим фактором, мешающим установлению истинного кинетического уравнения, является почти обязательное присутствие в кумоле ингибиторов, которые снижают скорость реакции и, конечно, изменяют кинетику. Это следует из данных о влиянии диффузии (ем. табл. 4) и о действии ингибиторов 1иа кинетику крекинга кумола. [c.328]

    В этой главе рассматриваются закономерности кинетики ге-терогейно-каталитических реакций в отсутствие диффузионного торможения. Мы ограничиваемся, таким образом, исследованием трех из перечисленных стадий — адсорбции, собственно реакции и десорбции. В обычных кинетических исследованиях эти стадии неразличимы тем не менее, гетерогенно-каталитиче-ский процесс остается по своей природе сложным, что и служит причиной характерных для гетерогенного катализа сложных и разнообразных кинетических закономерностей. [c.101]

    Гольдмен с сотрудниками [53] изучал кинетику реакции окисления SOg на промышленном окисно-ванадиевом катализаторе на неподвижном слое катализатора и в псевдоожиженном слое при различных условиях. Было показано, что нри скорости пропускания выше определенного предела скорость реакции от нее не зависит, что указывает на отсутствие диффузионного торможения. [c.359]

    Когда реакции протекают в однофазном потоке с временами порядка десятка и более минут, то кинетику, как указывалось, удобнее изучать статическим методом. Временем смешения реагентов при указанной длительности реакций можно пренебречь. При отсутствии катализатора реакцию ведут в обычной аппаратуре (колбе, аппарате с мешалкой), снабженной измерителем температуры и либо помещенной в термостат, либо адиабатизированной, либо снабженной автоматической регулировкой температуры. Естественно, что в случае нагрева содержимое приходится перемешивать или вести процесс при кипении, а при необходимости — снабжать реактор обратным холодильником. Объем проб, отбираемых из аппарата, в сумме не должен превышать нескольких процентов (1—5%) от общего реакционного объема. Пробы должны отбираться из реактора не равномерно по времени, а в начале чаще, затем реже. Еслп реакции протекают в присутствии гетерогенного катализатора, то в данных случаях проще всего его вводить в реактор в раздробленном виде и рассчитывать скорость реакции на единицу массы или объема катализатора. В этом случае обязательно достаточно интенсивное перемешивание, чтобы катализатор полностью находился во взвеси. Бояться при этом диффузионных помех, как это вытекает из соображений, изложенных в гл. 3 и 10, не следует. При необходимости изучать кинетику относительно медленных гетерогенно-каталитических реакций на зернах промышленного размера можно применять статические аппараты с внутренним контуром циркуляции (см. стр. 69), но при этом нужно убедиться в отсутствии внешнедиффузионного торможения (см. стр. 73—75). [c.65]

    Согласно, Гордону [17], любой процесс.формирования сетки может быть разбит йа три Ьтадии первая протекает без каких-либо диффузионных ограничений вторая — с селективным диффузионным контролем для некоторых из компонентов системы третья — с диффузионными ограничениями для всех протекающих в системе реакций. Первая стадия связана С такими глубинами превращения, когда в системе еще отсутствуют следы геля и микрогеля. На второй стадии причиной диффузионных затруднений могут явиться топологические ограничения, вызывающие полную или частичную потерю трансляционной подвижности цепей сетки и связанных с ними реакционных центров.. Диффузионное торможение реакции при глубоких степенях превращения (третья стадия) связано не только с топологическими ограничениями, но и с переходом системы в стеклообразное состояние. В этом случае решающее значение имеет вопрос о локальной подвижности реакционноснособных функциональных групп однако задача о связи релаксационных процессов в твердой полимерной матрице и кинетики химических реакций остается в настоящее время нерешенной. [c.11]


    Один из таких подходов к проблеме флокулообразования, который применим как к периодической, так и к непрерывной культуре, был предложен Чараклисом [148], который из-за отсутствия данных о равновесном распределении флокул по их размерам предложил решать вопрос об общем росте и утилизации субстрата в бактериальных флокулах на основе предположений об одномерном переносе и последовательном поглощении субстрата на поверхности бактерий с помощью уравнений кинетики насыщения типа уравнения Моно. Более распространенным подходом к этой проблеме явилась модификация кинетического уравнения, используемого для вычисления диффузионного торможения, но при этом происходила подмена скорости реакции скоростью массопереноса. Используя прежний подход и обозначив концентрацию лимитирующего субстрата на поверхности бактериальной клетки как с можно выразить скорость потребления субстрата как [c.99]

    Чем ниже температура, тем меньше соотношение й/Д и тем меньше вероятность влияния диффузионного торможения на кинетику реакции, поэтому всегда найдется температура Тх такая, что при Г Г диффузионное тормол ение отсутствует и реакция протекает в кинетической области. Повышение температуры выше Г] приведет к появлению диффузионного торможения. Какое торможение— внешнедиффузионное или внутридиффузионное появится, где раньше начнет снижаться концентрация реагента внутри зерна катализатора или у его внешней поверхности Поскольку с реакцией в обоих случаях конкурируют диффузионные стадии, ответ на этот вопрос определяется различиями длин пути диффузии и коэффициентов диффузии. Сопоставим эти величины. [c.298]

Смотреть страницы где упоминается термин Кинетика реакций в отсутствие диффузионного торможения: [c.325]    [c.121]    [c.325]    [c.281]    [c.299]   
Инженерная химия гетерогенного катализа (1965) -- [ c.100 , c.102 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Кинетика диффузионная

Торможение



© 2025 chem21.info Реклама на сайте