Процессы области протекания

Когда скорость диффузии намного меньше скорости химической реакции, скорость процесса равна скорости диффузии. Эту макрокинетическую область протекания реакции называют внешнедиффузионной областью. Константа скорости диффузии очень слабо зависит от температуры и весьма заметно — от линейной скорости потока газа. Поэтому изменением указанных условий эксперимента можно вызвать переход из одной макрокинетической области в другую. В частности, переходу во внешнедиффузионную область благоприятствуют высокие температуры и малые линейные скорости газового потока. [c.73]

В стационарных условиях для каждой стадии разности скоростей процесса в прямом и обратном направлениях равны. Однако сами скорости могут существенно различаться. Стадия процесса, протекающая в данных условиях с наименьшей скоростью, называется лимитирующей. Скорость всего процесса в целом и его кинетические закономерности определяются скоростью лимитирующей стадии. В предельных случаях различают кинетическую, адсорбционную и диффузионную области протекания гетерогенно-каталитических реакций. Границы областей определяются условиями проведения процесса, и в каждой из них действуют особые закономерности, свойственные лимитирующей стадии. Между названными предельными областями лежат переходные, которые подчиняются закономерностям смешанного характера. [c.79]

Не следует противопоставлять химическую кинетику и химическую термодинамику. На основе термодинамических закономерностей проектировщик, инженер или исследователь устанавливает в целом наиболее благоприятную, с точки зрения выхода целевого продукта, область протекания химических реакций. Химическая же кинетика позволяет в термодинамически разрешенной области рассчитать концентрации (не равновесные, а кинетические) продуктов реакций, материальный баланс, геометрические размеры реакционных аппаратов и оптимизировать технологические параметры процессов. [c.15]

Таким образом, существует ряд областей протекания процесса, в которых лимитирующей стадией является либо процесс теплоотвода, либо процесс подвода исходных веществ, участвующих в реакции, либо отвод продуктов реакции, либо само химическое взаимодействие. В сложных системах может быть большое разнообразие элементарных процессов и соответственно возможно существование большой группы областей протекания суммарного процесса, в том числе и такой области, в которой скорость возрастания энтропии определяется гидродинамическими процессами, когда термодинамическая движущая сила пропорциональна градиенту плотности пли градиенту давления. [c.18]

На рис. УП1-9 приведена зависимость логарифма константы скорости превращения от 1/7 для диффузионной, кинетической и диффузионно-кинетической областей протекания процесса. Характер этой зависимости указывает на то, что с повышением температуры в системе наблюдается переход от кинетической [c.249]

Рассмотренные разделения выполнимы в реакционно-ректификационном процессе, когда происходит сугубо каталитическая реакция и при отсутствии катализатора в укрепляющей и исчерпывающей частях колонны соответствующие трехкомпонентные смеси будут химически стабильными. Однако при этом возможности совмещенного процесса исчерпаны не полностью. На этот факт непосредственно указывают трехкомпонентные фракции, выделенные при первом заданном разделении в нижний продукт, и при втором заданном разделении — в Дистиллят. Составы обеих этих фракций отвечают области протекания прямого процесса. [c.203]

Кинетика гетерогенных превращений и области протекания процесса рассмотрены в разделе УП1. [c.466]

Кинетическая и диффузионная области протекания процесса. [c.247]

Концентрации исходного вещества в ядре потока и на межфазной поверхности приблизительно одинаковы, и диффузия не оказывает влияния на скорость превращения, которая обусловлена сопротивлением химической реакции. Это — так называемая кинетическая область протекания процесса. [c.248]

Выше уже говорилось о так называемых кинетической и диффузионной областях протекания процесса. Когда-то использование кинетического приближения было обусловлено отсутствием других возможностей расчета слог-кных химических реакторов. И сегодня в тех случаях, когда мы не имеем возможности разобраться в сложных физических процессах, вполне закономерно в качестве нулевого приближения использовать представление о кинетической области протекания процесса. Однако широкое использование кинетического приближения в настоящее время уже ничем не оправдано. [c.21]

ОБЛАСТИ ПРОТЕКАНИЯ ПРОЦЕССА [c.13]

Более общий и строгий подход к определению понятия области протекания процесса можно получить, исходя из представлений термодинамики необратимых процессов. [c.16]

В общем случае характер процесса определяется параметрами а и 1, которые включают пять основных величин V7 , г ), и /с а. В условиях реального процесса изменению поддаются лишь некоторые из этих величин. Область максимальной скорости протекания процесса определяется тем, какие пз этих величин можно использовать для регулирования скорости процесса. Если можно изменять величины Уд или / о, то максимальная скорость соответствует кинетической области протекания процесса. В случае, когда при постоянных Уд и к а можно изменять величины У , или к , максимальная скорость процесса соответствует диффузионной области. [c.122]

Выражение (1.33) представляет собой формулу аддитивности диффузионных и химических торможений процесса. Очевидно, что она корректна при условии квазистационарности процесса и при выполнении условий (1.27), т. е. прп наличии равновесия на границах раздела фаз. К сожалению, возмон ность использования формулы (1.33) ограничивается лишь тем простейшим частным случаем, для которого эта формула была получена, так как если порядок реакции по переходящему компоненту отличается от 1 или если процесс существенно нестационарен, уже не удается провести разделение переменных величин и выразить общее сопротивление процессу в виде суммы отдельных сопротивлений. Поэтому, сравнивая константы скоростей отдельных стадий процесса, можно выделить из них лимитирующую и дать четкое определение области протекания только при указанных ограничениях. [c.20]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТИ ПРОТЕКАНИЯ ПРОЦЕССА [c.73]

ВНЕШНЕДИФФУЗИОННАЯ ОБЛАСТЬ ПРОТЕКАНИЯ ПРОЦЕССОВ РЕГЕНЕР АЦИИ [c.78]

Вопрос о выборе области протекания процесса усложняется в случае многоступенчатых реакций. При этом максимальная селективность и скорость процесса могут иметь место как в чисто кинетической или чисто диффузионной области (по всем компонентам, способным к дальнейшему превращению), так и в смешанной области, когда имеет место фазовое равновесие по одним компонентам и отсутствует по другим. [c.122]

Области протекания процесса..............................13 [c.317]

Определение области протекания процесса..................73 [c.317]

Скорость реакции во внутридиффузионном режиме. Во внутридиффузионной области протекания реакции задача вычисления фактора эффективности значительно упрощается, и зависимость его от основных параметров процесса может быть получена в аналитической форме. Действительно, если реакция необратима, то во внутридиффузионном режиме концентрация ключевого (лимитирующего) вещества в центре пластины близка к нулю поэтому формулу (111.74) можно переписать в виде [c.128]

Последовательные реакции. При обсуждении особенностей диффузионной кинетики сложных процессов следует прежде всего подчеркнуть, что понятие области протекания реакции имеет смысл применительно к каждой отдельной реакции, но не к процессу в целом. Действительно, один и тот же процесс может включать как медленные, так и быстрые реакции, которые при одних и тех же условиях могут протекать в различных областях — диффузионных или кинетических. Одной из главных характеристик процесса, состоящего из нескольких одновременно протекающих реакций является его селективность (избирательность), т. е. отношение скорости образования целевого продукта к скорости расходования исходного вещества. На избирательность процессов, включающих последовательные реакции, определяющее влияние оказывает соотношение скоростей диффузии и дальнейшего превращения промежуточных [c.140]

В настоящее время в технической литературе имеется множество данных по коэффициентам теплоотдачи, большей частью разрозненных, не удовлетворяющих условиям совместимости. Лишь для ограниченного числа наиболее важных для практики случаев теплоотдачи эти данные различной степени систематизированы Многочисленные результаты формализации данных об а ограничены приложением только для кожухотрубчатых, витых, пластинчато-трубчатых и некоторых других аппаратов основных процессов теплообмена (нагрева, охлаждения, конденсации, кипения индивидуальных веществ и лишь в некоторых случаях — для многокомпонентных смесей) и для ограниченных областей протекания процессов. Ниже перечислены основные результаты формализации расчета а со ссылкой на опубликованные работы, в которых эти данные подробно описаны. [c.231]

Известно несколько экспериментальных значений параметра, перекрывающих область изменения условий протекания процесса, но неизвестен закон его изменения. В этом случае закон изменения параметра в области протекания процесса устанавливается путем обработки экспериментальных данных по эмпирическим зависимостям статистическими методами. Такой подход широко применяется в практике расчетов, особенно в тех случаях, когда отсутствует теоретический подход к рассматриваемому явлению и последнее рассматривается как черный ящик . Проблема заключается в том, чтобы подобрать класс функций, наилучшим образом воспроизводящих экспериментальные данные. Этот способ получил распространение при описании зависимости свойств от параметров процесса, например зависимости вязкости от температуры и т. д. [c.181]

Анализ областей протекания реакции щ)и эмульсионной полимеризации на основе квазистационарного приближения. Выше приведена оценка величин диффузионных потоков на полимер-мономерную частицу при условии, что внутри частицы процесс контролируется диффузией. Ниже будет дана сравнительная [c.150]

Рис. 3.3 показывает, что величина диффузионного потока зависит также от отношения и меняется от максимальной величины до нуля. Совместное влияние этих конкурирующих факторов, по-видимому, приводит к сущ ествованию всех трех областей протекания реакции (кинетической, диффузионной, промежуточной), сменяющих друг друга в ходе процесса. [c.153]

При эмульсионной полимеризации процесс может протекать либо в объеме одной фазы (полимер-мономерная частица), либо на границе раздела фаз сплошная фаза—полимер-мономерная частица. Могут возникать и промежуточные случаи, когда зона реакции занимает часть объема реакционной фазы (от узкой пограничной области до всего объема). Область протекания реакции зависит как от адсорбционной способности поверхностного слоя, так и от соотношения величин диффузионных потоков мономера и скорости химической реакции. [c.153]

Установлено, что наличие пленки дихлорэтана вокруг гранул сополимера обусловливает внешнедиффузионную область протекания процесса сульфирования сополимеров, предварительно набухших в дихлорэтане. При набухании в тионилхлориде последний в процессе сульфирования разлагается водой, находя- [c.369]

Таким образом, с помощью формулы (6.51) и значений Ф , определяемых зависимостью (6.60), процесс хемосорбщ1и может бьггь рассчитан как в смешанной, так и в диффузионной областях протекания химической реакции. [c.271]

Типичная форма зависимости логарифма константы скорости гетерогенного процесса от величииы обратной температуры показана иа рис. XII, 11. Участок кривой АВ, отвечающий практически постоянной /г (k не зависит от температуры), соответствует диффузионной области протекания процесса. Участок СО [c.312]

Для теоретического определения области протекания процесса необхо-димс оценивать скорости диффузии и химической реакции отдельно, как скорость независимых процессов. Отношение определенных таким образом скоростей указывают область протекания процесса в целом. Так следует поступать потому, что при установившемся течении реакции скорость диффузии становится равной скорости реакции, независимо от режима процесса, т. е. это равенство наблюдается в кинетической, диффузионной и переходной Областях. При стационарном протекании реакции термин диффузионная область вовсе не означает, следовательно, что действительная скорость реакции на реакционной поверхности больше скорости диффузии к этой поверхности. Обе эти скорости равны, но благодаря медленному притоку веществ к поверх 10сти скорость химической реакции на поверхности принудительно становится равной скорости диффузии. Концентрация вещества на поверхности прн этом мала, а градиент концентрации вблизи поверхности оказывается большим. И, наоборот, в кинетической области, где независимо определенная скорость диффузии значительно превышает скорости реакции, равенство скоростей диффузии и реакции наблюдается при мало отличающихся значениях концентраций реагирующих веществ в объеме и на поверхности. [c.313]

На следующем этапе — при лабораторных или микроки-нетических исследованиях — определяются физико-химические характеристики на уровне микрокинетических параметров. На этом этапе решаются следующие задачи 1) стехиометрический анализ реагирующей системы 2) определение области протекания процесса — кинетическая, диффузионная, смешанная 3) по- [c.21]

Вопрос о соотношении скоростей массопередачи и химической реакции обычно рассматривают в связи с существующими представлениями об области протекания процесса. Понятие о кпнетичест ой, диффузионной и переходной областях протекания процесса было введено Франк-Каменецким [30] в 1947 г. В течение последующей четверти века эти представленпя переходили из одной монографии в другую и из одного учебника в другой. При этом в большинстве работ полностью игнорировался тот факт, что Франк-Каменецкий рассматривал конкретный случай реакции первого порядка в гетерогенно-каталитическом реакторе для системы газ — твердое тело [31]. Более того, даже применительно к этому случаю формулировки [c.14]

Наиболее надежным методом определения области протекания реакции является независимое определение скорости массодере-носа. Это можно сделать, определив в условиях процесса скорость реакции, заведомо лимитируемой диффузией, например скорость окисления сульфита или озонирования двойной связи органических соединений. Конечно, и этот метод не свободен от ошибок за счет приравнивания скоростей массопереноса для различных реакций (см. гл. 13), но более надежен, чем косвенные определения. При использовании этого метода надо знать константы фазового равновесия, чтобы оценить истинные константы скорости реакции и правильно пересчитывать процесс на другие условия температур и давлений. [c.75]

В любой области протекания процесса скорость его завпспт от величины коэффициента распределения г з. Эта зависимость имеет место даже в кинетической области, так как в этом случае уравнение материального баланса переходящего реагента имеет вид [c.178]

Соотношение (1.11) было использовано для приближенной оценки области протекания ряда промышленно важных реакций. Расчеты показали, что внеш недиффузи0 ннык транспорт существенно тор мозит окисление аммиака и метанола. Разумеется, эти расчеты являются приближенными, так как величины у в промышленных реакто рах меняются вдоль слоя катализатора поэтому расчет по средним величинам становится несколько неопределенным и для выявления роли процессов транспорта требуются специальные исследо(вания. [c.11]

Как показано в главе IX, конечной целью определения оптимальной температурной последовательности (ОТП) в реакторе является оптимальная селективность процесса в каждом сечении алпарата. Но на селективность сложной химической реакции, протекающей на пористом катализаторе, а также на производительность единицы объема катализатора можно оказать влияние, варьируя пористзгю структуру катализатора. В случае изменения пористой структуры катализатора при фиксированной температуре кинетика химической реакции будет переходить из одной кинетической области в другую, например, из внутрикинетической во внутридиффузионную или наоборот. Соответственно изменится и селективность сложной реакции. В общем случае для определения оптимальной области протекания реакции, с точки зрения селективности, необходимо решить внутридиффузионную задачу в виде системы уравнений [c.191]

Зависимость коэффициента внутренней диффузии (массопро-водимость) от количества сшивающего агента (рис. 5.25) имеет излом в области 4—5%-ного ДВБ. Такое резкое изменение проводимости среды в зависимости от степени сшитости сополимера свидетельствует о существенном влиянии внешпекинетической области протекания брутто-процесса для малых сшивок. Физическое истолкование этого факта, по-видимому, заключается в том, что слабо сшитые сополимеры обладают большей степенью набухания [c.363]

Большое влияние ка селективность оказывает температура, что ависит от разной энергии активации тех или иных стадий процес- а (энергия активации обычно более высока для побочных реакций). В результате каждый процесс имеет некоторую оптимальную температуру, определяемую достижением приемлемых скорости окисления и селективности. Повышение температуры может играть еще одну отрицательную роль, состоящую в переводе процесса в диффузионную или близкую к ней области протекания реакции процесс происходит в пограничной пленке, промежуточные продук-гы не успевают продиффупдировать в объем жидкости и переокис-ляются. Поэтому важную роль играет эффективная турбулизация реакционной смеси при барботированни газа-окислителя, способствующая переходу процесса в кинетическую область, развитию поверхности контакта фаз и интенсификации процесса. Следовательно, выбор условий окисления является сложной функцией многих химических и технологических факторов. [c.366]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология