Скорость реакции влияние смешения

В работе [32] показано, что при смешении н-пентана и н-гексана скорость изомеризации н-пентана снижается, в то время как скорость изомеризации н-гексана увеличивается (рис. 1,19). Эти результаты соответствуют гипотезе авторов [32] о том, что н-гексан адсорбируется сильнее, чем н-пентан. Так как молекулы н-пентана и н-гексана достаточно малы, чтобы не задерживаться в порах морденита, то диффузия в порах не должна оказывать влияние на константу скорости реакции. Следовательно, единственное объяснение наблюдаемого явления - это преимущественная адсорбция н-гексана на активных центрах морденита. Статистический анализ, проведенный в работе [32], показывает, что модель, соответствующая преимущественной адсорбции н-гексана, более корректна. [c.34]

Если основная и побочная реакции отличаются своими кинетическими порядками, то создается благоприятная возможность для выбора наиболее приемлемого типа реактора [3, 15]. Этого удается достигнуть потому, что при различных порядках по-разному сказывается влияние концентрации на относительные скорости реакции. Следовательно, в реакторе смешения, концентрация в котором меняется иначе, чем в реакторе периодического действия или реакторе вытеснения, может быть достигнут как более высокий, так и более низкий выход целевого продукта в зависимости от условий проведения реакции. [c.118]

Различие между формулами ( 1.63) и ( 1.66) физически легко объяснимо, в случае, когда выполнено условие ( 1.61), реакция практически завершается за время, много меньшее того, которое необходимо частицам реагента для проникновения в застойные зоны. Поэтому в таком процессе влияние застойных зон на превращение реагента не чувствуется и параметры диффузионной модели должны быть такими же, как в случае, если бы застойные зоны были отгорожены от проточной части ячеек непроницаемыми перегородками. Другими словами, норовое пространство зернистого слоя в этом случае может рассматриваться как совокупность ячеек идеального смешения без застойных зон, объем которых равен объему проточной части зернистого слоя. Если же реакция идет настолько медленно, что выполняется условие ( 1.64), то за время, необходимое для достижения в реакторе заметной степени превращения, успевает установиться динамическое равновесие между частицами реагента, находящимися внутри и вне застойных зон. При этом застойные зоны, естественно, влияют на величин параметров и и II, определяемые формулами ( 1.66). Неравенства ( 1.61) и ( 1.64) можно переписать в более удобной форме, введя в них вместо константы скорости реакции к число ячеек по длине реактора N. Эти величины тесно связаны между собой, так как заметная степень превращения исходных веществ может быть достигнута на временах порядка к и длинах Ь — N1 — ц//с. Положив в формуле ( 1.53) вых/ вх = = 1, находим, что, эта степень превращения [c.232]

Предстоит проанализировать несколько факторов. Во-первых, необходимо знать влияние температуры и давления на равновесный выход, скорость реакции и состав полученных продуктов. Это даст возможность определить оптимальный температурный режим процесса, т. е. программу изменения температуры во времени для периодического процесса, оптимальное распределение температур по длине реактора идеального вытеснения или по аппаратам каскада проточных реакторов идеального смешения. Указанные данные позволяют также успешно выполнить расчет реакторов. [c.205]

Влияние сегрегации. На рис. 1У-29 и 1У-30 представлены графики изменения степени превращения в зависимости от безразмерного времени пребывания в моделях реакторов идеального вытеснения и идеального смешения на двух уровнях смешения, соответственно для эндотермических и экзотермических реакций. При графическом построении профилей использовалась температурная зависимость скорости реакции по Аррениусу. При этом температура исключалась путем составления теплового баланса для адиабатического реактора с последующим аналитическим или численным решением для следующих условий = 40 и Га/ о = ОД- [c.338]

Влияние продольного смешения. В условиях модели идеального вытеснения (поршневого потока) скорость реакции каталитического окисления окиси азота дается в следующем виде, где парциальные давления взяты на внешней поверхности катализатора [c.451]

Степень перемещивания реагирующих масс в реакторах непосредственно влияет ва режим их работы. Полное смешение обеспечивает постоянство параметров, в частности температуры во всем реакционном объеме, а при идеальном вытеснении температура, как правило, изменяется по высоте реакционного объема. В результате в реакторах вытеснения меняется константа скорости реакции и соответственно скорости процесса. При сравнении моделей идеальных реакторов вытеснения и смешения условно принято постоянство температуры и соответственно константы скорости реакции для всех типов реакторов. Влияние температуры, рассмотрено отдельно. [c.81]

Влияние температуры на ход реакции сказывается по-разному в различных типах реакторов. В аппаратах идеального смешения температура в каждый данный момент одинакова во всем объеме и меняется во времени. В колонных (проточных) аппаратах температура меняется по ходу реакционной массы и в зависимости от изменяющейся скорости реакции. Идеальным в этом отношении являлся бы строго изотермический процесс однако при значительных и неравномерных по ходу процесса тепловых эффектах реакции изотермический процесс практически неосуществим. [c.48]

Скорость химического процесса (не очень медленного) определяется, при прочих равных условиях, концентрацией реагентов и степенью их смешения. В этом отношении из трех фазовых состояний веществ наиболее благоприятные условия для протекания химических реакций создаются в жидкой фазе (в растворах). В газовой фазе скорость реакции невелика вследствие малой концентрации реагентов, в твердой фазе —вследствие плохого сме шивания, слишком медленной диффузии частиц. В жидкой фазе роль высокой концентрации реагентов не ограничивается количественным влиянием на скорость реакции. Благодаря высокой концентрации происходят также процессы изменения реакционной способности молекул (ионизация, комплексообразование и т. п.), что приводит к резкому повышению скорости некоторых реакций. [c.63]

Трудно согласиться с утверждением Челинцева Первым, кто выдвинул вопрос о влиянии среды на течение Химических реакций, был Н. А. Меншуткин [196, стр. 5]. Кстати, сам Меншуткин не приписывал себе такого неоправданного приоритета в изучении влияния среды на скорости реакции в органической химии. В 1890 г. Меншуткин писал ...для водных растворов уже установлено, что между водою-растворителем и растворенными в ней веществами имеют место очень разнообразные и сложные воздействия (подчеркнуто мной.— В. К.). Теперь (после работ Меншуткина.— В. К.) оказывается, что и растворы, образованные органическими растворителями, представляются также не просто смешениями [182, стр. 404]. [c.50]

Влияние степени смешения реагентов на скорость реакции [c.59]

Пример 13.4. Влияние смешения на скорость реакции, [c.160]

При проведении гетерогенных каталитических процессов в псевдоожиженном слое глубина превращения оказывается ниже, чем в стационарном слое катализатора. Это объясняется проскоком части газа в виде пузырей или по образовавшимся каналам, а также усилением перемешивания в псевдоожиженном слое сырья и продуктов реакции. Для суммарной оценки влияния проскока и смешения на процесс нами использованы частные коэффициенты эффективности фазового контакта . Такие коэффициенты можно рассматривать как сомножители константы скорости реакции и определять из соотношения [c.46]

Секционирование реакционного (рабочего) объема реактора приводит к увеличению средней движущей силы процесса и потому находит наибольшее применение в аппаратах смешения. На практике такой метод применяют в аппаратах с большими диаметрами, поскольку в этом случае удается уменьшить влияние внутриреакторного перемешивания реагирующих веществ, предотвратить нежелательное изменение направления и скорости реакции, понизить выход промежуточных продуктов и сделать условия осуществления обратимых реакций более благоприятными. Секционирование может быть выполнено в одном аппарате путем расчленения его на отдельные составные части, последовательно или параллельно соединенные между собой, либо путем разделения реакторного устройства на ряд самостоятельных реакционных аппаратов, соединенных последовательно, — каскад (батарея) реакторов (см. рис. 17.5,г). [c.473]

Влияние продольного смешения. В условиях модели идеального вытеснения (поршневого потока) скорость реакции каталитического окисления окиси азота [c.354]

При проведении некоторых реакций и исследовании их кинетики неЪбхо-димы данные о подвижности молекул растворителя, а также изменении этой подвижности при смещении растворителей или смешении растворителя с реагентами, поскольку на скорость реакции существенное влияние оказы ют диффузионные факторы. В связи с этим были исследованы концентрационные зависимости коэффициентов самодиффузии толуола в смеси с тридеканом, гек-саном и бутанолом. [c.105]

В реальных непрерывнодействующих реакторах полного смешения большое влияние на среднюю скорость реакции, неравномерность времени и пребывания частиц и выход побочных продуктов оказывают интенсивность и равномерность перемешивания реакционной смеси. [c.129]

Фактически во всех реакторах в большей или меньшей степени идет перемешивание, снижаюшее движущую силу процесса и соответственно общую скорость его. Поэтому в формулы, соответствующие идеальным моделям перемешивания (см. гл. П1), нужно вносить поправки и включать в систему уравнений, описывающих процесс, краевые условия. Коэффициенты, учитывающие влияние перемешивания, находятся экспериментально. Наиболее существенно влияет на скорость процесса перемешивание по длине или высоте аппарата, а перемешивание в направлении, перпендикулярном потоку, влияет меньше. Если перемешивание сильно уменьшает движущую силу процесса, а для количественного учета его нет необходимых данных, аппараты рассчитывают по формулам, характеризующим полное смешение. Скорость реакции в жидкой [c.145]

Сопоставление адиабатического процесса в проточных режимах идеального смешения и вытеснения. Полагаем, что в режиме ИС реализуются все возможные степени превращения. Сравниваем интенсивности процессов в этих режимах, т. е. зависимости х-т при одинаковых параметрах и условиях процессов. Сначала рассмотрим экзотермический процесс. Соответствующие зависимости приведены на рис. 2.68. В режиме идеального смешения процесс протекает при конечных (температура и концентрация) условиях, а в режиме идеального вытеснения условия протекания процесса меняются от начальных до конечных. Поэтому в режиме ИВ средняя концентрация исходных веществ больше, а средняя температура - меньше. Температурное влияние на скорость превращения - положительное и более сильное, чем отрицательное влияние концентрации. Сравните пусть 7h = 500 К Л7ад = 200 град х = 0,5. Средние условия протекания процесса в режиме ИВ х 0,25 Т= Т + A7 х 550 К В режиме ИС х = 0,5 Т= 600 К. Скорость реакции, пропорциональная 1 - х в режиме ИВ будет в 1,5 раза выше, чем в режиме ИС. Но разница в температурах в 50 градусов дает выигрыш в скорости реакции для режима ИС примерно в 4 раза, что превышает концентрационные потери. Режим идеального смещения более интенсивен, чем режим идеального вытеснения -для достижения одинаковой степени превращения условное время процесса в реакторе ИС меньше. Только при достаточно больших степенях преврашения, когда влияние концентрационного фактора будет превалирующим, процесс в режиме ИС будет менее интенсивен. Это видно из рис. 2.68. В эндотермическом процессе режим ИВ всегда интенсивнее режима ИС. [c.142]

В отдельной серии опытов определялось влияние на скорость реакции переменного количества азотной кислоты, причем к 100г/-иол бензола добавлялось последовательно 50, 100, 150 и т. д. г/мол азотной кислоты и определялось количество образовавшегося через 15 минут после момента смешения количества нитробензола. Если [c.61]

О тормозящем влиянии избытка нитробензола на скорость реакции его нитрации. Гезерингтон и Массон изучали процесс нитрации нитробензола нитрующей смесью в гетерогенной системе и установили тормозящее влияние избытка нитробензола на скорость реакции нитрации нитробензола. Это явление автор объясняет следующим образом. При смешении нитробензола с нитрующей смесью образуются два слоя органический слой и неорганический. По заключению авторов, реакция нитрации протекает в неорганическом слое, и, следовательно, скорость нитрации зависит от концентрации серной кислоты в неорганическом слое. [c.66]

Решения, полученные в этой работе, позволяют находить лишь относительные константы скоростей реакций и константу скорости первой реакции. При определении энергии активации и предэкспонент необходимо знание констант скоростей реакции. Изложенные выше решения позволяют рассчитать константу скорости для всей ступени в целом, т. е. для брутто реакции (8). Эти решения косвенно учитывают влияние катализатора. Для нахождения необходимого количества катализатора при наперед заданной конверсии в гидродинамическом режиме смешения или вытеснения, т. с. в тех режимах, которые преобладают в химических реакторах, требуется аналитическое выражение для времени преврашенпя. Эти вопросы будут рассмотрены ниже. Здесь дадим лишь окончательный вид уравнений. [c.48]

Влияние продольного смешения растет с увеличением константы скорости реакции (К) и межфазного обмена (/ проскока газа в пузырях, т.е. с уменьшением . Влияние интенсивности межфазного обмена растет с увеличением активности катализатора, с уменьшением доли газа, проходящего через плотную фазу и с уменьшением интенсивности продольного смешения газа в плотной фазе. Наибольшее превращение в слое достигается при идеальном вытеснении в плотной фазе ( 2) = О ) и бесконечном иежфазном обмене ( [c.306]

Сравнение данных, полученных в аппаратах различного масштаба, показывает, что в лабораторных аппаратах малого диаметра режим движения газа в слое был близок к идеальному вытеснению, В то же время в ухфупненном аппарате обратное смешение в плотной фазе оказывало существенное влияние на скорость реакции, а межфазный обмен был ограниченным. Отсюда следует, что к данным по степени превращения, полученным в реаюсорах малого диаметра, следует относиться критически, поскольку они получаются в условиях, резко отличающихся от условий в промышленных аппаратах. [c.311]

Рассматривая окислительно-восстановительные реакции при помощи рис. 62, мы, пользуясь электрохимическими представлениями о равновесных потенциалах, обсуждали возможность протекания таких реакций, где вовсе не обязательно участие металлического электрода, на котором устанавливается скачок потенциала. Так, мы говорили о разложении воды под влиянием различных окислителей (Рг, СЬ, СЮз, ЗгОа) с выделением кислорода или восстановителей (например Сг") с выделением водорода. Каждый из этих процессов можно представить протекающим в гальваническом элементе, у которого одним электродом будет кислородный или водородный, а другим — хлорный, гипохлоритный или какой-либо другой. Но э. д. с. таких элементов, определяемая-величиной собственных потенциалов электродов, является мерой максимальной работы соответствующих процессов. Зная знак и величину максимальной работы, мы можем судить о термодинамической возможности протекания рассматриваемого процесса (независимо от способа его протекания). Поэтому выводы, следующие из диаграммы рис. 62 или подобной ей, справедливы для реакций, совершающихся как на электродах, так и в их отсутствие, т. е. при непосредственном смешении растборов реагирующих веществ. Разумеется, скорость реакций зависит от способа их совершения и может значительно разниться при протекании на электродах и просто при смешении растворов. [c.335]

Влияние перемешивания на скорость процессов, идущих в кинетической области, зависит от типа процесса. Для периодических гомогенных процессов, протекающих в кинетической области, т. е. для большинства газовых реакций, перемешивание не влияет на скорость, так как каждая молекула газа в обычных условиях и без перемешивания испытывает около 10 столкновений в секунду. В проточных же реакторах скорость реакции при прочих равных условиях снижается с увеличением степени перемешивания вследстпие снижения средней движущей силы процесса ДС вплоть до достижения полного смешения реагентов с продуктами реакции. [c.152]

Фотометрическим методом изучена кинетика реакции окисления о-аминофенола (ОАФ) хромат-ионом при pH 5—7. Реакция имеет первый порядок по каждому реагенту константа скорости реакции равна 70 гЬ 10 М мин- при pH 5,6 и 23° С. Реакция взаимодействия хромат-иона с Н2О2, приводящая к образованию голубого перекисного комплекса, также имеет первый порядок по каждому реагенту константа скорости реакции равна 120 + 20 , ин при pH 5,6 и 23° С. Сравнение полученных констант скоростей с константой скорости каталитической реакции показывает, что реакции прямого взаимодействия хромат-иона с ОАФ и хромат-иона с Н2О2 ие могут быть скоростьопределяющими. По-видимому, эти процессы приводят к дезактивации хромат-иона в ходе каталитической реакции. Влияние порядка смешения реагентов на скорость каталитической реакции подтверждает вывод о причинах дезактивации хромат-иона в каталитическом процессе. Табл. 1, рис. 5, библ. 4 назв. [c.280]

Если предположить, что скорость реакции (а) значительно выше скорости образования зародышей и что процесс подчиняется законам гомогенной конденсации пара, тогда влияние основных показателей процесса на дисперсность образующегося порошка А1гОз должно быть таким же, как при получении тумана путем смешения паро-газовых потоков неодинаковой температуры в струе (стр. 107). В частности, зависимость поверхности f порошка от концентрации хлористого алюминия (т. е. от концентрации АЦОз) должна описываться уравнением (3.46). Представленные на рис. 6.15 экспериментальные данные подтверждают приведенные [c.251]

Для описания кинетики реакции в дифференциальном проточном реакторе применимы уравнения в дифференциальной форме, причем скорость реакции рассчитывают как изменение количества реагентов (во входящем и выходящем из реактора потоках) в единицу времени. Поскольку изменения концентрации реагентов в дифференциальном реакторе весьма малы (по определению), обычно требуются специальные, достаточно чувствительные методы анализа. При наличии таких методов дифференциальный прочный реактор является весьма удобным для изучения кинетики топохимических реакций, поскольку особенности этих реакций проявляются здесь очень наглядно в связи со стационарным характером метода и малой инерционностью системы (изменения скорости реакции практически сразу отр ажаются на составе смеси, выходящей из реактора). В качестве недостатка проточного реактора выступают трудности, связанные с учетом влияния переноса вещества и тепла в реакционной зоне. Этот недостаток частично исключается при использовании без-градиентных методов исследования кинетики реакций. В этом. случае проточная система снабжается устройством для интенсивного принудительного перемешивания. Перемешивание-может производиться как внутри реакционной зоны (реактор идеального смешения), так и вне ее (проточно-циркуляционная установка). В проточно-циркуляционных установках исполь- [c.34]

Неполное выгорание топ.тива в камере, независимо от вызвавших его причин (недостаточное время для смешения, низкая температура в пламенной трубе и пр.), оказывает обратное влияние на скорость реакции и через нее на весь процесс в камере. Это в.тияние сказывается в двух противоположных направлениях с одной стороны, уменьшение полноты выгорания вызывает уменьшение температурного уровня в камере, а вместе с ним и уменьшение скорости реакции 8 по экспоненциальному закону Аррениуса. С другой стороны, — неполное выгорание топлива (и кислорода) приводит к увеличению действующей концентрации, а вместе с нею, — по закону действующих масс, — и к увеличению скорости реакции. В связи с излон<енным кривая = / (г г) [c.301]

Между свойствами растворителя и его влиянием на изменение скорости реакции установить общие закономерности не удается. Вальден (1907) нашел, что для одной и той же реакции скорость пропорциональна кубу диэлектрической постоянной. Эта закономерность хорошо оправдалась для реакции образования N( .2H )4J в 11 растворителях, но общего характера не носит. Шейбе (1927) нашел параллелизм между изменением энергии активации с растворителем и смешением полос поглощения света в этом растворителе. Это -МОЖНО объяснить тем, что энергия активации уменьшается параллельно ослаблению внутримолекулярной связи. Упомянутая закономерность также не всегда [c.475]

Это свидетельствует о том, что промышленные колонны синтеза карбамида действительно близки к аппаратам идеального смешения и при выводе кинетических уравнений на основе лабораторных данных, полученных в автоклавах периодического действия, обязателен пересчет скорости реакции указанным выше методом. Интересно отметить, что уравнение (60) применимо и при 190° С, тогда как верхний предел применимости уравнения Оцука, по данным, полученным в лабораторных автоклавах, не превышает 180° С. Модель процесса синтеза, предложенная Оцука, тем лучше отвечает действительности, чем меньше влияние газовой фазы на кинетику суммарного процесса. Последнее увеличивается с ростом температуры, так как при этом скорость синтеза в газовой фазе уменьшается (см. уравнение Кияма и Судзуки), а в жидкой возрастает и одновременно увеличивается объемная доля газовой фазы. В условиях интенсивного перемешивания газо-жидкостной смеси в колонне синтеза промышленных размеров влияние газовой фазы на кинетику синтеза, по-видимому, уменьшается. [c.112]

Из имеющихся в литературе сведений о влиянии природы заместителей в фосфине на скорость реакции его с галоидным алкилом кожко выделить некоторые наблюдения общего порядка. Так, наиболее легко в реакцию вступают триалкилфосфины, причем низшие члены этого ряда взаимодействуют практически спонтанно . Алкил-диарилфосфины также алкилируются иногда уже при простом смешении реагентов . Непосредственно за ними по легкости алкилирования располагаются тригрилфосфины . [c.220]

Применение быстроходных перемешивающих устройств целесообразно в аппаратах малого диаметра в связи с этим интересны аппараты колонного типа с многоскребковыми мешалками. В этих аппаратах наряду с интенсификацией радиального переноса повышение числа оборотов мешалки должно вызывать и интенсификацию продольного перемешивания по высоте аппарата, приводящего к снижению скорости реакции. Кроме того, выравнивание концентрации, а следовательно, и вязкости полимеризата по высоте увеличивает мощность, потребляемую при перемешивании. Уменьшение влияния продольного перемешивания может быть достигнуто делением колонного аппарата на ряд секций путем установки поперечных перегородок (рис. IV. 10). Таким образом, каждая секция близка к реактору полного смешения, а между секциями создаются условия, близкие к полному вытеснению. [c.206]