Модели химических реакций

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.37]

Модель химической реакции в растворе [c.423]

Синтез механизмов реакции на основе стехиометрического анализа системы. Роль второго этана в общей ППР для определения механизма и кинетики химической реакции исключительно велика, ибо необоснованно выбранная или неполная система гипотез о механизме реакции не может привести к построению адекватной модели химической реакции. Практика показывает при этом, что экспериментатор, исходя из интуитивных соображений, как правило, не может выбрать достаточно полную систему конкурирующих гипотез, особенно для многостадийных химических реакций. [c.173]

В настояш,ей работе математическая модель процесса будет предполагаться известной. Задача состоит в определении неизвестных постоянных параметров на основании экспериментальных данных — это константы скоростей в кинетической модели химической реакции, параметры равновесия, тепломассообмена, гидравлического сопротивления и т. д. [c.84]

В кинематических моделях химических реакций рассматривается два типа реакций столкновения с образованием переходного состояния и прямая реакция. Модель переходного состояния (комплекса) многократно описана. В модели прямой реакции результат столкновения зависит от начальных условий, а не только от полной энергии и углового момента, как это имеет место в модели переходного комплекса. [c.19]

Модели химических реакций, происходящих в пространстве, могут быть разделены по следующим двум признакам. [c.37]

Надо заметить, что столкновительная модель химической реакции пользуется в настоящее время широким распространением. Объясняется это простотой и наглядностью модели и относительной широтой круга задач, могущих быть рассчитанными в рамках этой модели. [c.175]

Химическая реакция, состоящая из элементарных стадий, протекает в молекулярном масштабе. Ее свойства (например, скорость) не зависят от масштаба реактора, т.е. скорость реакции зависит только от условий ее протекания независимо от того, как или где они созданы. Результатом исследования на этом уровне является кинетическая модель химической реакции — зависимость скорости реакции от условий. Следующий масштабный уровень — химический процесс — совокупность химической реакции и явлений переноса, таких как диффузия и теплопроводность. На этой стадии кинетическая модель реакции является одной из составляющих процесса, причем объем, в котором рассматривается химический процесс, выбирается с такими условиями, чтобы закономерности его протекания не зависели от размера реактора. Например, это может быть рассмотренное выше зерно катализатора. Далее полученная модель химического процесса как одна из составляющих элементов, в свою очередь, входит в следующий масштабный уровень - реакционную зону, в которую также входят и структурные закономерности потока, и явления переноса в ее масштабе. И, [c.94]

Ко второй группе моделей химических реакций в псевдоожиженном слое можно отнести Те модели, при построении которых существенно используются результаты теории движения отдельных газовых пузырей в псевдоожиженном слое и их массо-. обмена с плотной фазой слоя. Одной из первых работ такого типа является работа [155] (см. также [59]). В моделях этой группы, как и в моделях первой группы, используется целый ряд предположений о характере движения газа в псевдоожиженном слое, о перемешивании газа, о массообмене между газовыми пузырями и плотной фазой псевдоожиженного слоя и другие. Эти предположения можно разбить на следующие группы. [c.210]

В предлагаемой читателю книге впервые делается попытка систематизировать методы установления адекватности кинетических моделей химических реакций на первом этапе исследования — микроуровне. [c.3]

Пока нас пе будет интересовать конкретная форма модели химической реакции (какая именно реакция протекает в реакторе). Поэтому, не раскрывая правых частей уравнений (II.1.1) — [c.58]

Одной из таких возможных моделей является предложенная Крамерсом [1] в 1940 г. диффузионная модель химических реакций. В этой модели реагирующие молекулы А активируются при столкновениях с молекулами В окружающей среды, которая является термостатом. После многих столкновений с обменом энергией некоторые и молекул А получают достаточную энергию (энергию активации акт), чтобы пересечь потенциальный барьер вдоль координаты реакции (рис. 4), образуя при этом конечный продукт С. Таким образом, происходит реакция [c.117]

Соответствующий стохастический процесс в рассматриваемой модели химической реакции — одномерный случайный процесс с поглощающим барьером. Введем для такого процесса величины Vnm — вероятности перехода молекулы в единицу времени из состояния [c.124]

Модели химических реакций [c.72]

Остановимся па модели химической реакции, проводимой в непрерывно действующем аппарате идеального перемешивания. В этом случае все диагональные элементы 61 равны нулю, в 62 на диагонали стоят единицы, кинетическая модель имеет вид [c.148]

Проанализируем теперь кинетическую модель химической реакции, описывающую процесс а непрерывно действующем аппа- рате идеального вытеснения. Все элементы матрицы 62 равны нулю. Относительно неизмеряемых веществ, входящих в х", примем гипотезу квазистационарности, т. е. в m первых строках матрицы 8i на диагонали стоят единицы, в остальных пули. В таком случае кинетическая модель выражается уравнениями [c.150]

В книге изложены данные о реакциях газов и жидкостей, получении и превращении радикалов и ионов в твердых замороженных веществах, обсуждены некоторые кинетические модели процессов с участием активных частиц. О сложности затрагиваемых вопросов свидетельствует то, что в настоящее время еще нет единой общепринятой модели химических реакций в твердых телах при низких температурах. [c.8]

КИНЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИИ В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ [c.158]

СТРУКТУРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИИ В ЗАМОРОЖЕННЫХ РАСТВОРАХ [c.197]

Данные о кинетике химических реакций в замороженных растворах и об их фазовом состоянии позволили предложить структурно-кинетическую модель химических реакций в твердых матрицах [271, 479]. Основные ее положения заключаются в следующем. [c.197]

Основой для построения математической модели каталитического превращения реагентов в химическом реакторе служит кинетическая модель химических реакций, протекающих на поверхности катализатора. Зная функциональную зависимость скорости химической реакции на поверхности катализатора от состава реакционной смеси и температуры, можно вычислить скорость реакции, отнесенную к единице объема катализатора, и селективность превращения ключевого компонента в целевой продукт. Эти две величины — важнейшие для характеристики эффективности промышленного катализатора. Уравнения макрокинетики являются составной частью математической модели химического реактора, которая на стадии проектирования используется для расчета оптимального технологического режима работы реактора и его конструктивных особенностей, а в процессе эксплуатации реактора — для расчета оптимального режима управления процессом. Другая область применения кинетических моделей — это изучение механизма химических реакций. Анализ моделей позволяет выявить и предсказать поведение эксперимента и существенные стороны механизма реакции при изменении условий эксперимента. Поэтому ясно, насколько серьезной и ответственной задачей является построение кинетической модели каталитических реакций. Вследствие практической важности проблем, возникающих при построении кинетических моделей, им уделяется самое серьезное внимание широкого круга исследователей — теоретиков и экспериментаторов. Этим проблемам посвящена обширная литература. Достижения в области моделирования кинетики обобщены в обзорных статьях и монографиях [5, 30, 31, 65]. В настоящей главе рассматриваются лишь основные методы построения кинетических моделей гетерогенно-каталитических реакций. [c.103]

Третье требование отражает диалектическое единство противоречий, возникающих при построении кинетических моделей. Детальное описание взаимодействия реагентов на поверхности катализатора очень сложно. Поэтому возникает вопрос о рациональной полноте кинетической модели. Более полная кинетическая модель химической реакции достовернее и полнее описывает поведение реактора. Однако построение сложной кинетической модели требует больших усилий и времени. Расчет поведения реактора с помощью такой модели тоже может оказаться весьма трудоемким. Простая модель требует меньших усилий и времени для экспериментального обоснования, удобна для теоретического анализа и расчетов, для оценки эффективности катализатора и поведения реактора. Однако упрощение модели приводит к потере точности и ее экстраполирующей способности. Вопрос о полноте кинетической модели должен решаться в соответствии с практическими задачами, для решения которых предназначается модель. [c.105]

Книга представляет собой методическое руководство, составленное в соответствии с программой вузовского курса Моделирование химико-технологических процессов . В книге освещены вопросы применения аналоговой вычислительной техники для исследования математических моделей химических реакций и объектов химической технологии. Описаны технические приемы работы на аналоговых вычислительных машинах. Приведено большое число разнообразных примеров для изучения методов моделирования. [c.4]

Структурная схема модели химической реакции составлена по уравнениям (IV, 20) и (IV, 21) в машинных переменных и показана на рис. IV-l. [c.147]

Рис. 1У-3. Аналоговая модель химической реакции типа А->В->С, составленная по уравнениям (IV, 23)—(IV, 25).

Перенос элементов представляется, таким образом, в виде модели химической реакции, согласно которой перенос должен быть подчинен законам стехиометрии. В модели химической реакции имеется фаза а — реагирующие компоненты и фаза р — образующиеся компоненты. Модель эта распространяется также на случаи, когда происходит не одна, а несколько независимых реакций например, в четырехкомпонентной системе С2Н2, С2Н4, С2Нв, Н2 можно обнаружить две модели реакций [c.128]

На втором этапе ППР синтеза кинетической модели опытным химиком-экспериментатором или группой квалифицированных специалистов в области гетерогенного катализа гипотезы выдвигаются на основании а) литературных данных об изучаемом процессе или его аналогах б) результатов начальной группы экспериментов в) личного опыта и интуиции исследователя. Необоснованно выбранная или неполная система гипотез о механизме реакции не может привести к построению адекватной модели химической реакции. Для успеха дискриминации важно, чтобы среди гипотез был и истинный механизм реакции или его разумное упрощение. В то же время практика показывает, что экспериментатор, исходя из интуитивных соображений, не всегда может выбрать достаточно полную систему конкурирующих гипотез, особенно для Д1н0г0стадийных химических реакций. В связи с этим большое значение приобретают формализованные методы построения совокупности конкурирующих гипотез. К таким методам относятся стехиометрический анализ реагирующих систем [1, 2], дедуктив- [c.170]

Подробная математическая модель химических реакций позволила обнаружить существование достаточно четко выраженного оптимума для перечисленных переменных. Например, если желательно снизить расход хлористого алюминия до минимума, можно использовать кинетическую модель так, чтобы показать влияние каждой переменной на концентрацию А1С1з. Чтобы сравнение было эффективным, его следует проводить при одном и том же качестве алкилата, налример при одинаковой концентрации тетраэтил-бензолов. Нужно вспомнить, что в гомогенной системе количество высших полиэтилбензолов строго ограничено из-за их основности. [c.277]

В следующих трех разделах будут рассмотрены три модели химических реакций в псевдоож [женном слое, при построении которых используются результаты теоретического анализа движения газовых пузырей, а также массообмена пузырей с плотной фазой слоя. Таким образом, на, примере этих моделей будут проиллюстрированы возможности применения изложенных в данной книге результатов теоретической гидромехайики псевдоожиженного слоя для математического моделирования химических процессов в псевдоожиженном слое. Далее будут охарактеризованы также [c.211]

Математическая модель химической реакции типа газ-твердое тело, протекащая в реакторе с псевдоожиженными частицами твердого реагента в ячейках хордовой насадки, обладающей малым гидравлическим сопротивлением, основана на кинетическом уравнении [c.95]

При исследовании кинетики химических реакций обычно постулируется сохранение энергетического максвелл-больцмановского распределения в течение всего процесса. Очевидно, что такой подход, является приближенным, поскольку любой процесс с ненулевой скоростью нарупхает равновесное распределение. Поэтому известны интерес представляет изучение различных динамических моделей химических реакций, так как это позволяет установить степень отклонения процессов от равновесия и найти методы описания реакций, в которых это отклонение существенно. [c.117]

Несомненный интерес поэтому представляют упрощенные модели химических реакций, основанные на предполагаемом механизме процесса. Такие модели позволяют обойти сложности квантовой теории рассеяния и относительно просто, без сложнейшего машинного счета, который необходим при вычислении классических траекторий, получить количественные результаты. Применимость этих моделей а priori трудно обосновать, но в ряде случаев они удовлетворительно описывают энергетические и угловые распределения продуктов реакции. [c.169]

Проиллюстрируем развитые выше общие методы, обратившись к простой модели химической реакции, которая была предложена Пригожиным и Лефевром [8]. Эта модель состоит из совокупности четырех гипотетических реакций, одна из которых является автокаталитической [c.117]

В работе [524] справедливо отмечается, что данные по рекомбинации радикалов не дают фактически никаких сведений о кон-ставте г> характеризующей скорость превращения (A---B)-r->iAB в клетке. В дальнейшем представления клеточной модели были развиты и углублены в работах Я- С. Лебедева, А. И. Михайлова и др. Они составляют основу полихроматической кинетической модели химических реакций в твердой фазе [542]. Одно из основных [c.171]

В настоящее время теоретические расчеты направлены на то,, чтобы, исходя из различных физических моделей химических реакций в жидкой фазе, определить жонстанту скорости диффузии как функцию вязкости среды и в результате предсказать, при каких вязкостях элементарные процессы пол/имеризации начнут контро лироваться диффузией. Одна из первых моделей была предложена Смолуховскиад. Она определяет число столкновений в растворах, причем молекулы рассматриваются как жесткие шары [c.183]

Кинетическая модель химических реакций, протекающих на поверхности катализатора, представляется совокупностью стехиометрических уравнений, характеризующих пути превращения компонентов реакционной смеси, и дифференциальных или алгебраических уравнений, определяющих скорости изменения концентраций ключевых компонентов реакциоппо11 смеси в зависимости от состава, температуры и давления. Исходные данные, на основе [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология