Поверхность оптимальные места

Выражения (IV.11) и (1У.13) являются характеристикой оптимальных мест поверхности катализатора и должны быть отнесены к отдельным ее участкам (мультиплетам). Оптимальным должен быть такой катализатор, на единице поверхности которого находится наибольшее количество оптимальных участков, для которых выполняется условие (IV.11) и (1У.13). [c.85]

Для отдельного теплообменного аппарата методы [оптимального проектирования разработаны в работах [7, 39]. Однако для системы теплообменников, где очень большую роль играют не только распределение поверхностей между потоками, но и определение оптимального места включения отдельных потоков в систему [c.179]

II. ОЦЕНКА ОПТИМАЛЬНЫХ МЕСТ ПОВЕРХНОСТИ [c.112]

Очевидно, условие оптимума, вытекающее из количественного выражения принципа энергетического соответствия [соотношение (21)], следует относить не ко всему катализатору в целом, а к оптимальным местам поверхности катализатора (или считать эту характеристику средней). [c.118]

Поэтому оптимальным следует считать такой катализатор, на поверхности которого имеется достаточно большое количество мест, оптимальных в данных условиях реакции. Максимально возможное количество оптимальных мест будет присуще уже некоторой однородной поверхности. Однако тогда такой гипотетический катализатор, будучи оптимальным в одних условиях, может оказаться далеким от оптимального при изменении условий процесса или в ходе самой реакции. Поэтому однородная поверхность катализатора может оказаться менее выгодной. [c.118]

Тут возникает противоречие с одной стороны, выгодно, чтобы оптимальных мест было как можно больше, т. е. выгодна наименьшая неоднородность, с другой — необходима достаточная неоднородность, чтобы при изменении условий реакции другие места поверхности могли оказаться оптимальными. Можно считать, что неоднородность поверхности с интервалом изменений величин теплот адсорбции на разных местах в [c.118]

Скорость реакции, идущей на разных местах неоднородной поверхности катализатора, в общем случае будет различной. Другими словами, различные участки поверхности вносят разный вклад в суммарную скорость процесса. Наибольшим явится вклад тех участков, на которых энергия адсорбционной связи оптимальна и скорость реакции максимальна. Такие участки составляют некоторую долю общего числа мест поверхности. На других местах скорость реакции будет меньшей, чем на оптимальных местах. [c.249]

Следовательно, если представить реакцию идущей на однородной поверхности катализатора с тем же общим числом мест, что и на неоднородной поверхности, то в зависимости от того, какова энергия адсорбции на этих местах, скорость реакции может быть большей или меньшей, чем на неоднородной. Если энергия адсорбции на однородной поверхности будет такой- же, как энергия адсорбции на оптимальных местах неоднородной поверхности, то, очевидно, скорость процесса в последнем случае окажется меньшей, поскольку эти оптимальные места составят лишь часть общей поверхности. Если же энергия адсорбции на однородной поверхности соответствует энергии адсорбции на участках неоднородной поверхности со скоростью реакции, далекой от оптимальной, то общая скорость процесса в первом случае может быть значительно меньшей, чем на неоднородной поверхности. [c.249]

Однако вероятность реализации такой однородной поверхности с оптимальной энергией адсорбции очень мала. Приготовление катализатора с заданными энергетическими характеристиками поверхности является весьма трудной задачей, а кроме того, поверхность с местами, оптимальными в одних условиях, может уже не быть оптимальной в других условиях. Поэтому даже если оказывается возможным получить однородную поверхность катализатора, наиболее вероятно, что энергетические характеристики ее участков будут отличаться от оптимальных. С другой стороны, так как неоднородная поверхность катализатора состоит из большого набора разных мест, вероятность того, что среди этих мест найдутся в достаточном количестве участки с оптимальными энергетическими характеристиками, весьма велика. Следовательно, наиболее вероятно, что скорость реакции на неоднородной поверхности катализатора окажется большей, чем на однородной поверхности. [c.249]

Следует при этом учитывать, что на разных местах одной и той же неоднородной поверхности катализатора величины адсорбционных коэффициентов могут очень сильно отличаться — даже в раз (например, если предельные значения теплот адсорбции равны о=60 ккал/моль и 71 = 10 ккал/моль). Решение вопроса о том, какие именно места поверхности характеризуют получаемые на опыте величины, зависит от тех или иных исходных предпосылок, используемых при составлении кинетического уравнения. Однако одна лишь такая средняя величина не может исчерпывающе характеризовать адсорбционную способность данной поверхности катализатора. Так, например, если в кинетическое уравнение входят величины, характеризующие места поверхности с максимальной адсорбционной способностью, то вычисляемые из таких уравнений значения адсорбционных коэффициентов относятся к этим, а не к оптимальным местам. [c.384]

Оптимальная степень покрытия и оптимальные места поверхности катализатора [c.450]

Условия (XI.80) — (XI.82) справедливы для заданного равновесного давления р адсорбированного вещества при изменении р оптимальными станут уже другие места поверхности, на которых реализуются указанные условия. Это означает, что скорость реакции будет максимальной на тех или иных местах неоднородной поверхности катализатора в зависимости от величины р. Очевидно, чем больше на единице поверхности катализатора таких оптимальных мест, тем выше скорость реакции. Наиболее выгодным случаем был бы случай, если вся поверхность состояла из оптимальных участков, т. е. случай однородной поверхности, оптимальной при данном р. [c.452]

Для оптимальных мест поверхности катализатора должно быть справедливо уравнение, отвечающее уравнению (1П.48) [c.454]

Рассмотрим в связи с этим, как будут изменяться характеристики оптимальных мест поверхности катализатора с изменением параметров реакции. [c.457]

Оптимальные места поверхности характеризуются величинами bom, определяемыми соотношениями (XI.89) —- (XI.91), поэтому изменение величин Т или р должно вести к изменению bom- [c.457]

Мы рассмотрели вопрос об оптимальных местах поверхности катализатора и оптимальной степени ее заполнения на примере простейшей реакции А = В. Аналогичное рассмотрение могло бы быть проведено и для более сложных реакций с сохранением тех же соотношений, но с небольшими количественными изменениями, что было видно на при--мере более сложной реакции синтеза аммиака. [c.458]

Из этого видно, что не могут существовать вообще оптимальные места поверхности катализатора. Некоторые ее места могут быть оптимальными лишь при данных, определенных условиях ведения процесса, с изменением которых оптимальными станут другие места, если они имеются на поверхности. [c.459]

Суммарная свободная энергия образования поверхностных соединений в целом определяется соотношением (ХП.2), и данные места поверхности, оптимальные для образования одного соединения, могут не быть оптимальными в отношении другого соединения. Поэтому катализатор может быть оптимальным при одном механизме процесса, но не быть оптимальным в других условиях, отвечающих другому механизму реакции. [c.463]

Соотношения (XII.34) и (XII.35) описывают условия, при выполнении которых, вдали от равновесия, данные места поверхности будут оптимальными для прямой и, соответственно, обратной реакции. Частным случаем его является условие, полученное в работе [305] для Рд = Рс и Рх = Ру-Эти условия (XII.34) и (XII.35) в общем случае могут не совпадать друг с другом, поэтому места поверхности, оптимальные для прямой реакции вдали от равновесия, могут не являться оптимальными для обратной реакции. [c.470]

Условия (ХП.40) — (ХП.42) отвечают случаю симметричных реакций [305], которые уже рассматривались в главе У. Следовательно, на оптимальных местах поверхности катализатора, при выполнении вдали от равновесия условий (ХП.38) — (ХП.41), тепловые эффекты образования и разложения промежуточного поверхностного соединения должны быть равны. В отсутствие условий (ХП.38) — (ХП.41), для оптимальных мест поверхности справедливы соотношения (XII.34) и (XII.35). [c.471]

Если устанавливающееся в системе адсорбционно-химическое равновесие таково, что определяемое им значение летучести адсорбированного слоя равно р, то оптимальные места поверхности должны удовлетворять условию, вытекающему из соотношения (Х1.91) [c.473]

Как видно, условия оптимальности для реакции, идущей в небольшом удалении от равновесия, не совпадают с условиями оптимальности для реакций, идущих вдали от равновесия. В обоих случаях оптимальные места поверхности зависят также в какой-то степени и от стационарного состава смеси. [c.475]

Поэтому даже при одинаковой ориентации промежуточных поверхностных соединений в разных реакциях оптимальные места поверхности для них могут быть различными. Это следует иметь в виду и при использовании соотношений (ХП.45) вдали от равновесия, поскольку при переходе от одной реакции к другой условия (ХП.40)— (ХП.42), вообще говоря, могут не соблюдаться. [c.476]

Таким образом, для нахождения характеристик оптимальных мест поверхности катализатора при проведении реакции в небольшом удалении от равновесия необходимы данные о механизме соответствующих реакций. С помощью этих данных, исходя из оценки величины Вд, табличных значений констант равновесия и энергий разрыва связей, могут быть вычислены О... Чем больше таких оптимальных мест на поверхности [c.476]

Оценка оптимальных мест поверхности катализатора [c.477]

На основании полученных выше соотношений приближенно оценим оптимальные места поверхности катализаторов для некоторых реакций, изученных в наших работах. [c.477]

Тогда для оптимальных мест поверхности, характеризующихся, значениями (7/яг 1/2, из условия (XI.121) вытекает, что [c.478]

Итак, мы дали оценку характеристики оптимальных мест поверхности катализатора для дегидрирования спирта. Возникает вопрос, не являются ли те же места оптимальными для дегидратации спирта. Для выяснения такой возможности необходимо предположить определенный механизм этой реакции. [c.482]

Из условия равенства энергии активации обеих стадий — адсорбционной и реакционной [фактически отвечающих схеме (IV. 131)], Н. И. Кобозев вновь рассчитывает величину Сн [К]опт использованием оцененного им значения Q [k ] При этом постулируется определенное соотношение между величинами энергий активации и энергий связей, которое будет рассмотрено ниже. Как видно, такой подход основан на принятии в качестве оптимальной энергии одной из связей при допущении о том, что теплота адсорбции данного соединения, обеспечивающей степень покрытия поверхности 0,1, является оптимальной. Н. И. Кобозев, как и А. А. Баландин, характеризует не оптимальные места поверхности, а оптимальный катализатор в целом. [c.485]

Вычисление значений энергий связей из адсорбционных данных для разных покрытий поверхности катализатора в сопоставлении с величинами оптимальных энергий связей, находимыми путями, описанными в предыдущем параграфе, позволяет установить наличие или отсутствие оптимальных мест для рассматриваемой реакции. Так, величины теплот адсорбции азота на вольфраме изменяются в зависимости от заполнения поверхности от 75 до 10 ккал/моль [341]. Величина средней теплоты адсорбции (при степени покрытия около /г), равная 38 ккал/моль, отвечает значению С м-[ У]=43,8 ккал/связь, как раз совпадающему с вычисленным выше для оптимальных мест поверхности в случае реакции синтеза аммиака. Следовательно, на поверхности вольфрама находятся места, оптимальные для реакции синтеза аммиака. Действительно, вольфрам является активным катализатором этой реакции [521]. [c.488]

Таким образом, для активного катализатора величина энергии связи, отвечающая теплотам адсорбции при средних покрытиях поверхности, не должна сильно отличаться от оптимального значения. Однако такое сравнение, разумеется, ничего не говорит о количестве оптимальных мест, хотя на это могут косвенно указывать предельные значения теплот адсорбции. [c.488]

Соотношения между величинами энергии активации и энергиями связей (ХП.104), (XII.105), (Х11.119), (ХП.120), (ХП.123), (XII.124) позволяют в случае их справедливости решить и обратную задачу из величин энергий связей, оцененных с помощью одних реакций, предсказать значения энергии активации других реакций. Такой путь, разумеется, является грубо приближенным, поскольку для разных реакций величины энергий одних и тех же связей, соответствующих оптимальным местам поверхности катализатора, могут быть различными. Однако в ряде случаев, подобные расчеты могут дать величины, близкие к опытным. Примеры результатов таких расчетов представлены в табл. 29. [c.507]

Основу второго подхода составляет совокупность методов, объединяемых в кибернетике общим термином черный ящик . В их состав входят вероятностно-статистические методы анализа сложных явлений и систем, теория статистических решений и оптимального планирования эксперимента, методы теории распознавания образов, адаптации и обучения и т. п. Статистические методы поиска катализаторов позволяют по ограниченной экспериментальной информации просматривать значительные совокупности факторов, предполагаемых априори ответственными за каталитическую активность. Причем планы эксперимента предусматривают возможность варьирования испытываемых факторов на двух и более уровнях в зависимости от сложности поверхности отклика. Выявление доминирующих факторов проводится по различным вариантам ветвящейся стратегии, а их численная оценка — с использованием стандартных приемов регрессионного анализа. При усложнении задач статистического анализа методы корреляционного и регрессионного анализа уступают место математической теории распознавания с богатым арсеналом приемов раскрытия многомерных корреляций. [c.58]

Решение первой задачи планирования эксперимента (т. е. задачи построения оптимального одноточечного плана эксперимента, когда компоненты вектора и управляемых переменных не варьируются) и его последующая реализация еще не гарантируют получение с достаточной точностью оценок макрокинетических и адсорбционных констант. Это имеет место чаще всего при исследовании быстропротекающих адсорбционных процессов на адсорбентах и катализаторах с небольшой пористостью и малой удельной внутренней поверхностью. В подобных ситуациях требуется использовать для оценки констант многоточечные планы эксперимента. В связи с изложенным формулируется вторая задача планирования каталитического эксперимента. [c.166]

Поэтому радиоактивные изотопы с энергией а-частиц 4—5 МэВ целесообразно использовать для облучения пленок толщиной до 10— 15 мкм. Для увеличения деструкции материала в направлении вдоль трека целесообразно проводить облучение частицами в сочетании с дополнительным облучением ультрафиолетовым светом, рентгеновскими лучами, -лучами или электронами. При облучении ультрафиолетовым светом длина волны должна быть подобрана таким образом, чтобы наиболее сильно воздействовать на радиационно поврежденные места пленки. Например, для пленок из поликарбоната оптимальная длина волны составляет около 280—300 нм (2800—3000 А), большие длины волн практически не дают эффекта, а при меньших начинает происходить сильное разрушение всей поверхности пленки. [c.53]

Из уравнений (8.13) и (8.25) можно найти оптимальное значение при произвольно заданных Re,-. Особый интерес представляет поиск при оптимальных Ке,°" потоков. Приравнивая (8.7) и (8.25), получаем уравнение, которое совпадает с найденным в гл. 2 по критерию эффективности уравнением (2.56) в явном виде относительно Таким образом, оптимальное отношение чисел Rei " потоков технико-экономическое и отношение по критериям эффективности поверхностей совпадают. Однако полностью такое совпадение имеет место, если в (2.56) и сами Re, потоков являются оптимальными. В противном случае, т. е, при Re,T Rei°" , значение можно найти, используя (8.25). [c.129]

Из определения оптимальной в локальном смысле структуры непосредственно вытекает следующая лемма (необходимое условие). Предположим, что число теплообменников в ТС фиксированно и что данная структура оптимальна. Тогда перемена местами горячего и холодного потоков между любыми двумя аппаратами приведет к увеличению общей поверхности теплообмена. [c.238]

Соотношения (Х1.87) и (Х1.88) могут также рассматриваться как отношение скорости реакции на оптимальных местах равномерно-неоднородной поверхности к средней скорости реакции на всей данной поверхности Уопт 1 неодн, Т. е. они ЯВЛЯЮТСЯ показзтелем вклада опти- [c.453]

Согласно О. Бику [85], максимальная теплота адсорбции этилена на никеле равна 58 ккал моль. Минимальные величины теплот адсорбции близки к 40 ккал моль, но они определялись лишь для малых покрытий поверхности. Независимо от этого, из сравнения данной величины с величиной qom, оцененной выше, можно видеть, что оптимальные места для никелевого катализатора находятся лишь на конце распределения или вообще отсутствуют. Поэтому более вероятно, что реакция гидрирования этилена на никеле протекает при температурах, близких к комнатным, в области больших заполнений поверхности, в соответствии с ее кинетическими закономерностями [517]. Из изученных Биком [85] катализаторов максимальной активностью обладает родий, теплота адсорбции этилена на котором как раз минимальна. Последнее указывает на то, что наличие оптимальных мест на поверхности родия более вероятно, чем у других катализаторов, или относительное количество таких мест у родия более велико. [c.481]

Теплота адсорбции азота на тантале изменяется от 140 до 90 ккал/моль (измерено до 0 = 0,8) [954], что отвечает минимальной энергии связи Ск-[Та = 53 ккал/связь. Следовательно, можно считать, что поверхность тантала не содержит оптимальных мест для реакции синтеза ам1миа а или что ими являются места с наименьшей адсорбци-ониой способностью. В последнем случае реакция на данно1М катализаторе могла бы идти лишь в о-бласти больших заполнений поверхности. Действительно, тантал не является катализатором синтеза аммиака, несмотря на значительную адсорбцию азота. [c.488]

Предложен метод оценки теплот образования промежтаочных поверхностных соединений д по кинетическим даннЫм, основанный на расчетах равновесий, устанавливающихся в быстрых стадиях каталитических реакций. Вычислены величины q при разных условиях реакций синтеза аммиака на Ре, гидрирования ацетона, этилена, бензола и дегидрирования циклогексана на N1 и Р(1. Результаты показывают существенное влияние условий на величины д. Носледние сопоставлены о значениями, непосредственно получаемыми из адсорбционно-химических равновесий гидрирования. Рассмотрены взаимосвязь величин д и доцт на оптимальных местах поверхности катализатора, а также приблизительное постоянство д и кажущейся энергии активации соответствующих реакций в заданных условиях на разных металлических катализаторах. Отсюда намечаются пути предвидения каталитической активности с учетом кинетических факторов. [c.506]

Некоторое затруднение в применении анодной электрохимической защиты — потребность в большом токе для пассивации конструкции — может быть устранено а) постепенным заполнением конструкции раствором под током б) предварительной пассивацией защищаемой поверхности пассивирующими растворами (например, 60% НЫОд + 10% К3СГ2О7) в) применением импульсных источников постоянного тока. Следует также поддерживать потенциал защищаемой конструкции в области оптимальных его значений, чтобы избежать возможного протекания некоторых видов местной коррозии (точечной, межкристаллитной и избирательной коррозии под напряжением). Слабым местом этого вида защиты является недейственность его выше ватерлинии, а иногда и недостаточность по ватерлинии, что требует иногда дополнения его другими методами защиты, в частности использованием для [c.321]