Работа реакции между газами

Адсорбционная теория гетерогенного катализа. Если реакция между газами или в растворе катализируется твердой или жидкой поверхностью, то эта реакция происходит почти исключительно в адсорбционном слое. Объем газа или раствора играет роль лишь резервуара, пополняющего убыль реагирующих веществ на катализаторе и воспринимающего продукты реакции, отрывающиеся от его поверхности. Таким образом гетерогенный катализ тесно связан с адсорбцией. Эту точку зрения можно найти уже в старых работах Деберейнера и Фарадея (40-е годы XIX в.), но строгую научную обработку ее дали лишь недавно Лэнгмюр (1916) и Тэйлор (1924) с сотрудниками. [c.464]

Особые свойства газов — отсутствие поверхности раздела между ними —обусловливают совершенно особую технику работы при анализе газов, а также в тех случаях, когда в результате анализа получается газообразное вещество. Совершенно очевидно, что (даже при использовании близких химических реакций) отбор пробы и ход анализа газов требует отдельных приемов, отличных от приемов анализа жидких и твердых веществ. Это обстоятельство обусловливает выделение анализа газов и связанных с этим вопросов в отдельный раздел методов количественного анализа. [c.445]

В начале XIX в. широко развились методы газового анализа. В это время Дж. Дальтон осуществил ряд классических работ (анализ метана, этилене и др.), которые привели к установлению закона кратных отношений. Гей-Люссак установил экспериментально важнейшие закономерности в реакциях между газами. [c.11]

Новый толчок к развитию атомистической теории был дан работами Гей-Люссака, автора известного закона термического расширения газов ( при изменении температуры на один градус объем газа изменяется на /273 своей величины при нуле ). Начиная с 1805 г., он занимался изучением объемных соотношений при химических реакциях между газами и в 1808 г. объединил результаты своих работ в законе объемных отношений при неизменных внешних условиях (температуре и давлении) объемы вступивших в реакцию газов относятся друг к другу и к объемам полученных газообразных продуктов как небольшие целые числа. [c.16]

Скорость, с которой протекает реакция между газами [5, 6], сильно зависит от внешних условий. Так, общеизвестно, что такие смеси газов, как СО+Ог или НзЗ+ЗОа, при полном отсутствии водяного пара не взаимодействуют. Также Нг и Рз не реагируют при давлении 1 атм и 100° в платиновом сосуде даже при освещении магниевой вспышкой. Скорость сгорания определяется в большинстве случаев быстрой диффузией атомов Н, образующихся прй высокой температуре кроме того, большое значение имеют теплопроводность и наличие или отсутствие стенок . То обстоятельство, что газовая реакция протекает со взрывом, зависит не только от состава смеси, но и от давления, температуры, содержания влаги и т. д. Например, при взаимодействии Нг и Ог при 560° появляются две области взрывов одна при низком давлении (разветвление цепи), другая при высоком давлении (тепловой взрыв). Данные об областях взрывов различных газов в смеси с воздухом, имеющим атмосферное давление, приведены в специальных справочниках [9—11]. В препаративных работах очень редко проводят быстро протекающее, взрывоопасное взаимодействие между двумя газами в бомбах под давлением. [c.531]

Таким образом вычисление работы реакции между газами Л сводится к вычислению работы А реакции между конденсированными веществами и двух работ испарения. [c.222]

Методически близко к определению энтальпий реакций между газами и измерение энтальпий термического разложения (пиролиза) газов. Систематическую работу на протяжении ряда лет по измерению энтальпий пиролиза газообразных гидридов проводят [c.168]

Фриц Габер (1868—1934), профессор и директор Института физической химии в Мюнхене (Бавария), профессор физики и электрохимии в Берлине. Габер был одним из примечательных ученых нашего века. Он изучал различные проблемы электрохимии и применил принципы термодинамики к реакциям между газами. Последние работы привели его в сотрудничестве с К ар л ом Бошом (1874—1940) к практическому осуществлению синтеза аммиака из элементов. Этим синтезом Габер не только предоставил пангерманизму одно из самых страшных средств для ведения войн 1914—1918 и 1939—1945 гг., но и начал новую эру в химической промышленности, потому что таким путем появился способ приготовления в значительных количествах азотной кислоты и аммиака, столь необходимых для ведения цивилизованного хозяйства. [c.384]

Истинное значение ра боты А. Уилера [3.8] состоит в том, что им выявлены особенности однородной дезактивации и дезактивации устьев пор. Следует, однако, обратить внимание на то, -что этот анализ проведен в предположении постоянства во времени количества и (или) распределения яда на поверхности катализатора, т. е. степень дезактивации последнего не зависела от времени. В общем же случае, разумеется, яд или реагент, образующий поверхностный кокс, подаются в каталитическую систему с сырьем непрерывно и, как правило, при очень низких концентрациях, особенно, если это примесь в сырье. Поэтому для более полного анализа следует рассмотреть и зависимость дезактивации от времени. Кроме того, в работе [3.8] не было исследовано влияние внешнего массопереноса на, процесс дезактивации. Оба указанных вопроса рассмотрены в работе [3.25], в которой анализируются зависимости доли дезактивированного катализатора от времени при различных значениях распределения яда или дезактивирующих частиц, как для модели однородной дезактивации, так и для модели дезактивации устьев пор. В этой работе проведена параллель между моделью сжимающегося ядра для топохимической реакции между газом и твердым телом, с одной стороны, и процессом дезактивации при отравлении устьев пор, с другой. В обоих случаях с увеличени- ем времени зона движется к центру частицы, и реагирующие вещества диффундируют через эту зону прежде, чем они смогут прореагировать., [c.59]

Вместо того чтобы непосредственно вести реакцию между газами, можно сначала обратимо конденсировать газ М при постоянной Т и начальном парциальном давлении до твердого состояния, что потребует работу ам и выделит теплоту испарения Хм затем превратить твердое М в твердое N (максимальная работа и теплота А и Q ) и. наконец, испарить обратимо при Т твердый N до его начального парциального давлении/7n, что даст работу и поглотит теплоту Хн- [c.365]

Общим для всех катализаторов, предложенных для дегидрирования этилбензола в стирол, является то, что они пригодны для работы в условиях разбавления углеводородов водяным паром, что они содержат одно соединение (окись металла) в качестве главного компонента и небольшие количества других компонентов. В качестве главного компонента рекомендуется применять окиси магния, железа, цинка, бериллия, меди и др. [103], Общим для этих катализаторов является также и то, что они содержат небольшое количество солей калия (например, углекислого калия), присутствие которых в катализаторе ускоряет взаимодействие между водой и углеродом с образованием СО2 (реакция водяного газа), благодаря чему катализаторы дегидрирования этилбензола при применении водяного пара становятся саморегенерирующимися, что позволяет непрерывно осуществлять процесс контактирования этилбензола. Роль калиевых солей в реакции образования водяного газа была исследована В. М. Гриневичем [104]. [c.626]

Недостатки барабанных печей — длительность установления рабочего режима, малый коэффициент заполнения, а также сложность и высокая стоимость ремонта. Тем не менее они широко распространены в промышленности, так как обеспечивают достаточно хороший контакт между газом и твердым веществом кроме того, необходимая для реакции теплота в них может быть передана непосредственно от газа к материалу, что экономически выгодно. Несмотря на громоздкость печей, герметизация, монтаж и обслуживание сравнительно просты. Производительность и режим работы (частота вращения, угол наклона к горизонтали) зависят от свойств перерабатываемого материала, времени его пребывания в печи, температуры и количества теплоты, необходимых для проведения реакции, а также расхода и температуры горючих газов. [c.281]

Проблема получения спиртов из олефинов через алкилсерпые кислоты так же сложна, как и проблема непосредственной гидратации олефинов, особенно с технической стороны. Первая попытка организовать производство этилового спирта из этилена коксового газа сделана еще в 1862 г. на основе работ Вертело [36 . ГГроцесс получения этилового спирта из этилена через этилсерную кислоту состоит из двух основных реакций между этиленом и серной кислотой меисду э тилсерной кислотой и водой. Каждая из них имеет свои сло кности, которые отражаются на экономике процесса в целом. [c.21]

Физические основы теории реакций газов с твердыми телами были выяснены в значительной мере благодаря работам Вагнера с сотрудниками. Это в большой степени стимулировало усовершенствование экспериментальных методов для изучения реакций газ — твердое тело. В случае реакций между газами, происходящих на твердых поверхностях, таких теоретических успехов достигнуто не было. Однако разработка новых экспериментальных методов стимулировала проведение новых работ в этой области. [c.180]

Аппараты такого типа исследовались в ряде работ [1—7] в промышленности они применяются преимущественно как реакторы для проведения реакций между газом и жидкостью (например, окисление или хлорирование органических веществ) и обычно работают при невысоких скоростях газа (до 0,3—0,4 м/с). [c.423]

Измеренная в эксперименте величина, например скорость реакции, константа скорости и т. д., содержит разнообразные погрешности. Различают ошибки систематические и случайные. Систематическая погрешность (ошибка) обычно проистекает из того, что не учитывается или не точно вычисляется тот или иной важный фактор, от которого зависит конечный результат. Например, при измерении скорости реакции между двумя реагентами, один из которых находится в жидкой фазе, а другой в газовой, часто предполагается, что раствор насыщен этим газом, т. е. скорость его растворения много больше скорости реакции. Если на самом деле это условие ие выполняется, то при вычислении константы скорости реакции из результатов опыта вносится систематическая ошибка, которая тем больше, чем больше разница между термодинамически равновесной и истинной концентрациями газа в растворе. Систематические ошибки могут быть устранены только в результате кропотливой работы по совершенствованию и проверке методики и теории изучаемого явления. [c.313]

Пытаясь рационализировать процесс синтеза этилового алкоголя, применяя те же кислотные скрубберы, мы изучали условия протекания реакции между этиленом и серной кислотой, не прерывая процесс и основываясь на принципе работы батареи реакционных аппаратов [41. Ока алось, что, используя любые варианты работы скрубберов, но не изменяя их конструкции, нельзя достигнуть одновременного снижения расхода серной кислоты и увеличения коэффициента использования этилена в газе (табл. 1). Из данных табл. 1 видно, что с понижением расхода кислоты на единицу спирта выход последнего падает. Эта закономерность подтверждает абсолютную неприменимость скрубберов в качестве реакционных аппаратов в технологическом процессе синтеза. [c.26]

Тепловая составляющая термохимической реакции неотделима от технологического процесса и поэтому его необходимо рассматривать с энергетической базой реакции как единое целое совместно в их взаимосвязи и взаимной обусловленности. Получение тепла, передача тепла к обрабатываемым материалам или отвод их, тепловая работа футеровки, движение газов и материалов рассматриваются совместно как процессы, также находящиеся между собой во взаимной связи и взаимной обусловленности. Эти процессы обеспечивают скоростное и наиболее полное проведение главного процесса в оптимальных условиях. [c.5]

В одних работах [1—4] математическая модель реактора со взвешенным слоем рассматривается, исходя из предположений, что основная часть газа проходит через реактор в виде пузырей, химическая реакция протекает только в фазе взвеси, между газом в пузырях и газом, проходящим через катализатор, происходит массообмен. В ряде других работ [5—9] отмечается значительная роль перемешивания газа в некоторых из них утверждается, что в реакторах со взвешенным слоем имеет место идеальное перемешивание газа, т. е. выравнивание концентрации по высоте слоя. [c.300]

Следует соблюдать большую осторожность при работе с аппаратом Киппа. Принцип работы аппарата заключается в том, что раствор кислоты, например соляной, снизу поступает в среднюю часть прибора, в которой находится твердое вещество. Твердое вещество взаимодействует с кислотой с образованием газа. Образующийся газ выделяется через газоотводную трубку с краном. Если кран на газоотводной трубке закрыть, то давлением выделяющегося газа кислота вытесняется в нижнюю часть прибора и в соединенную с ним шарообразную или грушевидную воронку. В результате этого реакция между твердым веществом и кислотой прекращается и газ перестает образовываться. [c.50]

Поглотитель должен быть устойчив в процессе работы, т. е. не подвергаться изменениям (разложение, окисление, осмоле-пие и др.), в результате которых он окажется непригодным. Желательно отсутствие побочных реакций между поглотителем и газом если такие реакции протекают, то потери поглотителя на них должны быть минимальными, а побочные продукты должны легко выводиться из раствора, причем желательно их использование. [c.676]

Простой пример, в котором влияние явлений переноса можно считать пренебрежимо малым, иллюстрируется рис, 1 и подробно описан в работе [ ]. В поток нагретого окислителя, движущегося со скоростью V, вводится небольшое количество горючего, которое быстро приобретает температуру и скорость потока. Время задержки воспламенения можно определить как отношение отсчитываемого вниз по потоку расстояния Ь между местом инжекции и местом, где возникает пламя, к скорости потока V. Если предположить, что скорость смешения велика по сравнению со скоростью химической реакции в газе, то слагаемыми, описывающими явления переноса, можно пренебречь. Тогда из уравнения (1.4) следует приближенное [c.90]

Назначение камер — конденсация паров серы (в виде серного цвета), улавливание серы, механически унесенной из печи, конденсация паров воды, а также завершение реакции между остаточными количествами сероводорода и сернистого газа. В пер вую по ходу газа камеру из печи частично попадает жидкая сера, которая сразу же по выходе застывает. Камеры должны быть емкостные, с большой поверхностью охлаждения и иметь достаточно длинный извилистый путь прохода газов и паров. В конце последней камеры делается выводная труба. Обычно ставят два ряда камер, разделенных сплошной перегородкой. Оба ряда работают попеременно. [c.183]

И на изооктане, содержавшем только дихлорэтилен. Эти топлива подавали в двигатель попеременно по 2 мин. каждое. В опытах такого типа хлористый свинец мог образоваться, только в результате взаимодействия между твердой окисью свинца на стенках камеры сгорания и галоидоводородом газовой фазы, так как ни в один момент свинец и галоид не присутствовали одновременно в газовой фазе. Для сравнения проводили испытания длительностью 25 час. на одном и том же топливе, в котором одновременно присутствовали одинаковые количества тетраэтилсвинца и дихлорэтилена. Вес и состав отложений, образовавшихся при первом испытании, при котором могли протекать только реакции между газом и твердой фазой, практически совпадали с полученными при втором испытании, когда могли протекать гетерогенные реакции и реакции в паровой фазе. Аналогичные опыты были проведены с топливами, содержавшими дибромэтилен или 0,05% вес. серы в виде дисульфида они показали, что устранение возможности протекания реакций в паровой фазе не оказывало влияния на количество или состав отложений, образуюш ихся как на холодных, так и иа горячих поверхностях двигателя. Эти результаты представлены графически на фиг. 3 и 4, где сравниваются вес и состав отложений па выхлопных клапанах при обоих реяшмах работы двигателя. [c.390]

С этой проблемой также связан следующий важный вопрос служит ли активация указанием на диссоциацию молекул на атомы или ионы. Поскольку это касается газовых реакций, ответ, повидимому, должен быгь отрицательным. Хотя в некоторых газовых реакциях, в особенности в фотохимических реакциях, действительно происходит диссоциация на нейтральные атомы, однако у большинства термических реакций энергии активации меньше энергий, требуемых для диссоциации реагирующих молекул. Что касается ионизации, то Хиншелвуд [6] приходит к выводу, что в обычных химических реакциях между газами она является лишь второстепенной, побочной, а не промежуточной реакцией [7]. В качестве доказательства этой мысли он приводит работу Брюера, показавшего, что в целом ряде газовых реакций приблизительно на 10 прореагировавших молекул образуется в среднем лишь одна пара ионов. [c.223]

Метод спектрального анализа двухкомпонентных газовых смесей был описан в работе С. Э. Фриша и Е. Я. Шрейдер [53],. Источником света служит кварцевая трубка с внешними электродами и со средней частью в виде трубки двух разных сечений. Легко возбудимый компонент светится в основном в широкой части трубки. Питание трубки осуществлялось высокочастотным ламповым генератором. Тот же источник света был с успехом применен к анализу простейшей трехкомпонентной газовой смеси, состоящей из гелия, неона и аргона. Такой состав смеси исключал возможность химических реакций между газами и стенками трубки. Был разработан метод количественного [c.247]

Непосредственная реакция алкил- и арилгалогенидов с элементарным кремнием в присутствии соответствующего твердого катализатора (обычно это реакция между газом и твердым телом), осуществляемая при повыщенной температуре и дающая органические галогениды кремния и особенно продукты равновесного состава типа R2SiX2. Этот метод щироко распространен в промышленности для получения кремнийсодержащих полупродуктов, главным образом диметилдихлорсилана и метилтрнхлор-силана (см. обсуждение условий реакции и механизма в работе [1], стр. 36—41). [c.167]

Рассмотрим реакцию между газом и зернами пористого твердого материала, полагая, что поток газа протекает через слой твердого материала, гидравлическим сопротивлением которого можно пренебречь. Будем также считать, что реакция протекает лишь на внешней и внутренней поверхностях твердого материала. Положим также, что линейные размеры поверхности, через которую происходит диффузия, существенно цревышают длину диффузии, так что можно рассматривать задачу для плоскости (так называемую плоскую задачу). Для этого случая собственно и справедливы уравнения (4.1) —(4.3). В дальнейшем рассмотрении будем пользоваться принципом равнодоступной поверхности [1], предполагающим, что градиент концентрации реагирующего компонента газовой смеси вблизи поверхности направлен по нормали к ней. Это допущение существенно упрощает решение, хотя может оказаться грубым приближением для начальных стадий топохимических реакций. Решения некоторых задач диффузионной кинетики для случая неравнодоступ-ной поверхности рассмотрены в работе Тодеса и Шапиро [3]. [c.75]

В технологических процессах, связанных с получением, переработкой и транспортированием горючих газов и паров, всегда имеется опасноспь существования взрывчатых паро-газовых систем. Так, взрывоопасные смеси могут образовываться при утечке горючих газов в атмосферу, при подсосе атмосферного воздуха в вакуумиро-ванные аппараты либо при неправильной работе технологических агрегатов, вследствие которой газовые потоки направляются в линии, для них не предназначенные. Многие технологические процессы связаны с проведением реакций между компонентами, смеси которых взрывчаты в определенном диапазоне составов. В ряде случаев регламент процесса предусматривает образование горючей смеси, например при окислительном пиролизе углеводородов. Наконец, ряд многотонпажных производств связан с синтезированием и переработкой продуктов, способных к взрывному распаду ацетилена и его гомологов, окиси этилена, закиси азота, озона, перекиси водорода и других. [c.60]

Однако Нернст (1906) показал, что косвенным путем его теорема может дать важные заключения о величине onst, газовых реакций это открывает пугь к вычислению констант равновесия таких реакций для любых температур. Прием, предложенный Нернстом, заключается в том, что вычисление максимальной работы А реакции между газами производится косвенным путем через кон-денсироваигюе состояние. [c.365]

Несмотря на указанное обстоятельство, кпнетика химических реакций между газами и твердыми телами п.дучена очень мало. Из работ подобного типа прежде всего следует назвать ранние исследования Ленгмюра [79], который изучал взаимодействие кислорода с вольфрамом, платиной и углем, а также вольфрама и молибдена с азотом и окисью углерода. [c.43]

Разделяя уравнение энергии, обычно учитывают только теплообмен между газом и частицами, а теплотой вязкостной диссипации из-за скольжения фаз пренебрегают. Если между фазами происходит массообмен, например испарение или химическая реакция, уравнения можно соответствующим образом изменить [15, 16]. Численному анализу процессов релаксации в скачке для частиц одинакового размера без учета массо-обмена посвящены работы [14, 17, 18, 19, 20]. Крайбел [14] рассмотрел случай течения с частицами различных размеров. В более поздней и подробной работе [21] исследовались также эффекты, связанные с неидеальностью газа. [c.330]

Об успешно осуществленной реакции между окисью углерода и водородом с целью получения метана впервые было сообщено Сабатье и Сандервнсом, которые применили никель для инициирования взаимодействия двух газов при атмосферном давлении и температуре 280—290° С. Несмотря на то, что с тех пор никель используется в качестве активной составляющей катализаторов, применяемых для метанизации, пр едпринимались неоднократные попытки заменить его другими металлами, которые могли бы противостоять воздействию серы и других вредных примесей. На основе работы, выполненной в ФРГ Фишером и Троп-шом, была установлена эффективность как катализатора кобальта, осажденного на кизельгуре, оообенно в присутствии в небольших концентрациях тория или магния, которые применялись качестве помощников активных металлов. [c.178]

Два газа, особенно характерные для фотохимического смога, Оз и оксиды азота, ухудшают дыхание. Озон ослабляет работу легких, тогда как оксиды азота при высоких концентрациях более всего опасны для астматиков. Кислородсодержащие соединения типа альдегидов вызывают раздражение глаз, носа и горла, а также головную боль в периоды смога. На раздраже-ниеглаз наиболее часто жалуются в Лос-Анджелесе и других городах с фотохимическим смогом. Его связывают в основном с группой азотсодержащих органических соединений, которые образуются в результате реакций между оксидами азота и различными органическими соединениями дыма (см. вставку 2.11). Наиболее известный из этих азотсодержащих раздражителей для глаз — пероксиацетилнитрат, который часто называют ПАН. [c.58]

Как указывалось выше, теплота реакции гидрирования сравнительно велика при насыш ении алкенов она достигает около 31 ООО, а при насыщении ароматических углеводородов — около 16 700 ккал на 1 кмолъ превращенного углеводорода. Надежное регулирование теплового режима играет исключительно важную роль, так как скорости реакции возрастают с повышением температуры и нри отсутствии эффективного охлаждения йодъем температуры может оказаться нерегулируемым. Для избирательного превращения в целевые продукты и увеличения продолжительности работы катализатора между регенерациями условия реакции необходимо поддерживать возможно близкими к изотермическим подъем температуры не должен превышать 6—11° С. Для ограничения подъема температуры в условиях промышленных установок применяют охлаждение холодным циркулирующим газом или впрыск жидкофазного сырья через распределительные устройства между слоями катализатора. Присутствие летучей жидкой фазы также оказывает корректирующее действие на подъем температуры, так как на испарение жидкости затрачивается часть тепла реакции, равная скрытой теплоте испарения. На некоторых установках применяют или промежуточные теплообменники между слоями катализатора, или несколько реакционных устройств тина трубчатого теплообменника. [c.150]

Политермический режим наблюдается в реакторах, в которых основной тепловой эффект =Fi p частично компенсируется за счет теплоты побочных реакций или физических процессов, по знаку противоположных основному, т.е. ( р. К таким реакторам относятся многие шахтные печи, доменные, известковообжигательные н т. п. Подобный сложнополитермическнй режим работы имеет большинство насадочных башен, применяемых в промышленности для сорбционных и десорбционных процессов, так как процессы абсорбции сопровождаются теплообменом между газом и жидкостью, возможным испарением растворителя в нижней части башен с последующей конденсацией в ее верхних участках. [c.109]

По-видимому, второстепе1(ное значение как вызывающие коррозию агенты (или как промоторы коррозии под действием кислых газов) имеют продукты разложения растворителей. Ранее выдвинутая теория [1, 2], что в результате разложения моноэтаноламина образуется аминоуксусная или гликолевая кислота, не подтвердилась последующими работами. Тем не менее удалось выделить другие соединения, в частности д иамины, которые могли получаться в результате необратимой реакции между моноэтаноламином и СОа и которые, как оказалось, ускоряют коррозию, вызываемую действием СО, и НаЗ. Причиной ряда случаев особенно рштенсивной коррозии являлся также контакт кислорода с раствором в каких-либо точках технологического цикла. Предло кенные для этого типа коррозии возможные механизмы реакций рассматриваются ниже в данной главе. [c.49]

Процесс проводят при давлении, близком к атмосферному, и температуре 420—450° С. Очистка начинается с нагрева поступающего газа, сначала теплообменом с очищенным ) азом, а затем в печи, отапливаемой коксом. Нагретый почти до температуры реакции газ поступает в каталитическую камеру. Пройдя через катализатор, загруженный в стальные трубы реактора, газ поступает в теплообменник и дополнительный холодильник. Образующийся сероводород удаляется сухой окисью железа. Регенерацию катализатора проводят контактированием его с воздухом при температуре, несколько меньшей, чем температура процесса. Опубликованные в литературе эксплуатационные показатели [10] свидетельствуют, что полнота удаления органической серы обычно сс ставляет около 80% (с 800 до 170 мг1м ), продолжительность работы катализатора между регенерациями достигает 30—35 суток. [c.321]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология