Кинетическое уравнение для давления

Под математической моделью (математическим описанием) понимается совокупность математических зависимостей, отражающих в явной форме сущность химического процесса и связывающих его физико-химические, режимные и управляющие параметры с конструктивными особенностями реактора. В общем случае математическая модель химического реактора должна состоять из кинетических уравнений, описывающих зависимость скорости отдельных реакций от состава реагирующих веществ, температуры и давления, из уравнений массо-теплообмена и гидродинамики, материального и теплового балансов и движения потока реагирующей массы и т. д. [c.7]

Рис. 111-19. Проверка кинетического уравнения (111,67) реакции нулевого порядка в реакторе при постоянном давлении и переменном объеме.

Пример У1П-4. Реакция 2А- -Р проводилась изотермически при постоянном объеме. Ход ее контролировался измерениями парциальных давлений и концентраций реагентов. По экспериментальным данным установлено, что это реакция второго порядка по реагенту А, а ее кинетическое уравнение имеет вид [c.217]

Масса катализатора 2,2 г, средняя температура в слое 41 °С, давление атмосферное. Проверить пригодность предположений о следующих стадиях механизма процесса, определяющих его скорость, а также правильность соответствующих им кинетических уравнений для начальной скорости реакции [c.235]

Кинетическое уравнение связывает скорость реакции с па — pii метрами, от которых она зависит. Наиболее важными из этих параметров являются концентрация, температура, давление и, в случае каталитических реакций, — активность катализатора [c.20]

Скорость поглощения кислорода при парциальном давлении его около 100 мм рт. ст. или выше определяется следующим кинетическим уравнением [c.288]

В диапазоне температур 600—672 К исследована 102] кинетика конкурентных реакций гидрирования бензола и толуола и дегидрирования соответствующих нафтенов на платиновой проволоке. Реакции протекают строго селективно. Полученные результаты по всем диапазонам температур, давлений и активностей описываются одним кинетическим уравнением. Постоянство отношения скоростей конкурентных реакций в процессе дезактивации катализатора позволило сделать вывод, что на лимитирующих стадиях обе реакции протекают на одних и тех же активных центрах. [c.56]

Иногда состав реакционной смеси выражается с помощью мольных долей или, в случае газовых систем, парциальных давлений реагентов. Например, кинетическое уравнение можно записать в виде [c.208]

В общем виде расчет реактора выполняют на основании уравнений материального и теплового балансов, кинетических уравнений реакции и выражений, описывающих изменение давления в системе. Следовательно, уравнение материального баланса, уравнение теплового баланса и кинетическое уравнение, объединяющее уравнения (IV, 1) и (IV,2), являются исходными при всяком технологическом расчете, В главе V рассмотрено приложение интегральных форм этих уравнений к выводу расчетных уравнений реакторов различной сложности. [c.105]

В области высоких давлений, когда реагенты значительно отклоняются от идеальности, в кинетическое уравнение необходимо вводить соответствующие активности. [c.235]

Ниже описан ряд каталитических процессов, имеющих важное промышленное значение. При этом приведены известные составы катализаторов, рабочие температуры и давления, кинетические уравнения или время контактирования и объемная скорость оправдавших себя катализаторов. Указанные данные позволяют оценить порядок величины размеров реактора для рассмотренных процессов. Однако объемная скорость может сильно меняться в зависимости от продолжительности работы и даже небольших изменений состава катализатора, а также от требующегося общего выхода и степени превращения за один проход. Объемная скорость измеряется или в Л1 газа [приведенного к нормальным условиям (О С и 760 мм рт. ст.)], проходящего через 1 ж катализатора за 1 ч, или в кг газа, проходящего через 1 кг катализатора за 1 ч. [c.323]

На рис. 3.6 приведено изменение величины К, пропорциональной скорости реакции изомеризации н-пентана на катализаторе 1 - А Оз - Р при давлении 4 МПа, в зависимости от содержания серы в н-пентане. Количественные зависимости хорошо описываются кинетическим уравнением [c.85]

Для реакций более высоких порядков уравнение (V, 21) удобнее интегрировать числовым или графическим методами. Эти методы интегрирования необходимо также применять в тех случаях, когда уравнение (V, 14) не является достаточно точным. При небольших или средних градиентах давления потерю давления можно рассчитать, исходя из средней скорости потока в реакторе, и ввести среднее значение функции давления в кинетическое уравнение. Так, например, реакция второго порядка [c.149]

Как видно, порядок такой реакции получается дробным, равным 1/ (где п>1). Такой дробный порядок является кажущимся. Истинный порядок реакции, протекающей на поверхности катализатора, является первым. Кажущийся порядок получаем потому, что в кинетическое уравнение, согласно принятому нами методу расчета, вводим величины, характеризующие изменение концентрации вещества не непосредственно на поверхности, а в объеме. В наше выражение входит не поверхностная концентрация, которая характеризуется величиной 9, а величина, характеризующая содержание реагирующего вещества в объеме — его парциальное давление р. Поверхностная концентрация, которая пропорциональна величине 0, входит в уравнение кинетики (ХП,81) в первой степени и, следовательно, истинный порядок реакции — первый. Примером реакции с дробным кажущимся порядком является реакция распада аммиака на мышьяке. [c.319]

Еще раз напомним, что, как отмечалось в 1.11, для газовых реакций, протекающих в проточных системах, необходимо обращать внимание на форму кинетического уравнения. Представляет интерес величина ошибки при отказе от сделанного выше допущения о постоянстве давления в каждом элементе среды при его продольном перемещении в реакторе в этом случае принимается постоянным объем элемента. Если бы это было так, мы могли бы записать кинетическое уравнение в форме уравнения (1.6) [c.76]

Зная величины констант кинетического уравнения и парциальные давления, можно вычислить скорости реакции и величины, обратные им, при различных степенях превращения. Можно также рассчитать величину W P, которая позволит определить количество катализатора. [c.141]

Если О — массовая скорость потока х — длина реактора, Са — концентрация компонента А в молях на единицу массы реакционной смеси, а — начальное значение концентрации са, Р — общее давление, М — масса одного моля компонента и Г— температура, то кинетическое уравнение записывается в виде йс, I МР 2.. [c.307]

Как измеряют концентрации реагентов и продуктов в ходе реакции, устанавливая кинетические уравнения, подобные приведенным вьппе Если i газовой реакции происходит изменение полного числа молей газа, за ее протеканием можно следить по изменению давления при постоянном объеме либо по изменению объема при постоянном давлении. Это примеры физических измерений, которые можно проводить над реагирующей системой. Их преимущество заключается в том, что они не оказывают [c.359]

Электрохимический метод исследования кинетики жидкофазных каталитических реакций основан на том, что, измеряя потенциал катализатора и используя кривые заряжания для данного металла в данном растворителе, можно с достаточной точностью определить концентрацию сорбированного газа (водорода, кислорода) на поверхности катализатора. Знание этой концентрации и зависимости ее от таких параметров, как парциальное давление газа, концентрации реагентов и продуктов, природа растворителя, pH среды и т. п., дают хорошее обоснование для модели процесса и структуры кинетических уравнений. [c.75]

Каков вид кинетического уравнения скорости Как изменится скорость реакции при увеличении общего давления в 2 раза [c.125]

Напишите кинетическое уравнение процесса. Каковы порядки реакции по ЗОг и Нг и каков общий порядок реакции Как изменится скорость реакции при увеличении общего давления в системе в 3 раза Предложите механизм, согласующийся с экспериментальными данными. Какая стадия является лимитирующей Предложите формулу промежуточного комплекса. [c.130]

Если реакция идет с изменением объема, условия ее протекания в потоке и в замкнутом объеме существенно различны. В то время как реакция в замкнутом сосуде идет при постоянном объеме, реакция в потоке протекает при постоянном давлении. Вследствие этого видоизменяется форма кинетических уравнений процесса [12, 131. В процессе с изменением объема линейная и объемная скорости потока меняются по длине реактора, и переход от уравнения (11.60) к-(11.61) уже невозможен. [c.75]

Исследуя влияние давления на скорость реакции, нужно помнить о том, что стехиометрические уравнения большинства химических реакций не отражают их механизма и в действительности превращение проходит как несколько следующих одна за другой простых реакций разного порядка. В качестве примера можно использовать реакцию синтеза метанола СО + 2Нг = СН3ОН, которая протекает не как реакция третьего порядка, а, вероятно, как две последовательные реакции второго порядка. Поскольку влияние давления на скорость реакции меньше в случае реакций более низкого порядка, теоретическое предвидение такого влияния не может быть основано на стехиометрическом уравнении реакции. Если механизм процесса неизвестен, то обязательно нужно определить порядок кинетического уравнения экспериментальным путем. [c.235]

Для газов при среднем давлении, когда время взаимодействия между молекулами значительно меньше времени изменения функции распределения р (х , х , <), уравнение (1.82) преобразуется в кинетическое уравнение Больцмана [44, 45) [c.69]

Процессы гидрирования обычно осуществляются в условиях, когда равновесие значительно смещено вправо, и можно пренебречь обратной реакцией дегидрирования. Кроме того, насыщенный продукт гидрирования имеет небольшой адсорбционный коэффициент и поэтому обычно не входит в кинетическое уравнение процесса. Наоборот, при высоком давлении становится существенной сорбция не только исходного вещества, но и Нг, что дает [c.468]

Поскольку давление в реакторе постоянно, а объем смеси реагентов частично увеличивается за счет превращения вещества А, запишем кинетическое уравнение в следующей форме [c.118]

У-11. Гомогенную реакцию Л 3/ проводили в опытном реакторе, представляющем собой трубу диаметром 0,0254 м и длиной 1,8 м, при температуре 350 С, давлении 5 ати скорости подачи исходного вещества 31 10" мУсек. Реакция протекала в газовой фазе в соответствии с кинетическим уравнением второго порядка. В этих условиях достигнута степень превращения 60%. [c.127]

V-19. Экспериментальными исследованиями Пайса установлено, что полимеризация ацетилена протекает в газовой фазе по кинетическому уравнению второго порядка при температуре 550° С и давлении 1 ат. В этих условиях 0,0009 ч. ацетилена превращается за 1 сек q тетрамер по реакции [c.129]

Если процесс протекает при переменном объеме реагирующей смеси, скорость реакции выражается не через концентрации компонентов, а через их парциальные давления. Суммарная скорость сложного процесса выражается кинетическим уравнением [c.164]

Кинетическое уравнение Колдербэнка выражено через пар-циальные давления Рг Рз соответственно SO3, SOj и Oj п имеет вид [c.242]

Пример У111-12. В трубчатом реакторе непрерывного действия проводится димеризация бутадиена при температуре 910 К и давлении 1 ат. Диаметр аппарата О = 0,1 м. Смесь, подводимая к реактору, состоит из бутадиена и водяных паров в мольном соотношении 2 1. В этих условиях реакция обратима и протекает согласно кинетическому уравнению [c.319]

Константы могут быть определены по графику на рис. П-1, где на полулогарифмической шкале дана их зависимость от абсолютной температуры. Для вычисления скорости реакции по кинетическому уравнению необходимо знать величины Ра, рв, Рн и рз как функции степени превращения х. Степень превращения определяется количеством прореагировавшего вещества (в кмоль), приходящегося на 1 кмоль исходного вещества. Количество оставшегося компонента А равно (1—х), кмоль количество оставшегося компонента В — — х), кмоль-, количество образовавшегсоя компонента Р — X, кмоль. Отсюда можно вычислить парциальное давление [c.140]

Далее вычислим парциальные давления отдельных веществ рл, Рв, Рн и ps, пользуясь способом, приведенным для изотермического реактора. Располагая определенными ранее константами кинетического уравнения, определим теперь скорость реакции для каждого значения степени превращения после соответствующего пересчета получим величины скорости реакции, выраженные в кмоль1кг катализатора [c.145]

Согласно молекулярно-кинетической теории, давление представляет собой просто результат столкновений молекул со стенками сосуда, которым передается импульс движущихся молекул. Произведение давления на объем газа равно двум третям кинетической энергии движения молекул [уравнение (3-25)]. Этот факт в сочетании с экспериментально установленным объединенным законом состояния идеального газа приводит к важному выводу, что кинетическая энергия движения молекул газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре [уравнение (3-26)], т.е. что температура представляет собой прпгто меру интенсивности молекулярного движения. [c.156]

Теперь, следуя [23], проведем анализ возможных режимов воспламенения для некоторых, весьма упрощенных кинетических моделей процесса. Для смесей, близких к стехиометрическим, т. е. дл случаев, когда тепловыделением пренебречь нельзя, для области высоких температур и низких давлений модель Г (7 = 1—4 11, 12, 13) неплохо (б 0,5) описывает процесс в целом. В одпоцепт-ровом приближении для (В) = (Н О + ОН) из кинетических уравнений для Н, О, ОН легко получить известное уравнение [c.329]

Они пришлв к выводу, что рассмотрение пиролиза пропана на основе предположения о первом порядке суммарной реакции разложения в широком диапазоне температур приводит к ошибкам. К такому же мнению пришли и авторы [39]. Поэтому было предложено в некоторых случаях принимать, что каждая индивидуальная реакция протекает в соответствии со своим кинетическим уравнением, при кажущемся порядке реакции, который оценивается на основании данных по влиянию давления на ко-рость реакций. При рассмотрении указанной задачи за основу принимаются экспериментальные данные. Реакции (1) и (2) имеют наибольшую энергию активации и, следовательно, при увеличении температуры их роль в общем процессе пиролиза повышается. В отношении протекания обратных реакций было установлено, что для реакции (1)и (2) скорость обратной реакции очень [c.255]

В последнем случае нужно учитывать вид кинетического уравнения. Если скорость реакции г выражена через мольно-объемные концентрации (г = ШсЛ). то К=Кс. если через парциальные давления (г= Пр ). то К=Кр. [c.291]

Ему же соответствует кинетика окислительного аммонолиза пропилена, скорость которого в определенных пределах не зависит от парциальных давлений кислорода и аммиака. Два последних кинетических уравнения близки окислительно-восстановительному механизму, когда окисление восстановленных активных центров катализатора протекает быстро и не лимитирует общей скорости процесса. В этом случае наблюдается первый порядок окисления и окислительного аммонолиза по пропилену (г = кРСзНз)- [c.414]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология