Реакции, влияние условий на тепловой эффект

Уравнения материального и теплового баланса с эмпирическими коэффициентами массо- и теплопередачи повсеместно применяются при расчете гетерогенно-каталитических процессов, скорость которых лимитируется диффузией реагентов к поверхности частицы катализатора и теплообменом между потоком и активной поверхностью. Строго говоря, использование эффективных коэффициентов обосновано только когда поверхность катализатора равнодоступна (см. п. 2). Более тонкие эффекты могут определяться явлениями термодиффузии и диффузионной теплопроводности, возникающими при наложении и взаимном влиянии процессов тепло- и массопереноса, а также изменением физических свойств пограничного слоя, а следовательно и значений коэффициентов диффузии и температуропроводности в результате химических превращений. Ошибка, допускаемая в результате пренебрежения этими явлениями, в условиях большинства химических реакций мала. В некоторых процессах значительную роль играет так называемый стефановский поток, возникающий вследствие неравной скорости диффузии исходных веществ и продуктов реакции или изменения объема в ходе химических превращений. Влияние стефановского потока на скорость химической реакции рассматривается в п. 2. [c.116]

Чтобы управлять процессом, а также правильно конструировать новые установки, необходимо знать тепловой эффект окисления гудронов нефтей различного происхождения. Влияние природы сырья на тепловой эффект процесса окисления исследовалось в изотермических условиях на лабораторном аппарате барботаж-ного типа. Опыты проводились при 275° С и расходе воздуха 10 л/мин на 1 кг сырья. Тепловой эффект процесса окисления рассчитывали по теплотам сгорания исходного сырья и продуктов реакции с учетом тепла образования воды. [c.232]

Большое значение для развития теории и практики катализа имели работы Г. К. Борескова о влиянии процессов переноса тепла и вещества на скорость контактных реакций и избирательность действия катализатора (развитие метода определения оптимальной пористой структуры катализатора в зависимости от удельной каталитической активности, кинетики реакции и условий ее проведения). Вытекающие отсюда рекомендации нашли широкое применение при разработке способов приготовления промышленных катализаторов [353, 354]. Г. К. Боресковым рассмотрен также ряд общих кинетических закономерностей. На основе введения понятия молекулярности реакции, которая равна числу молекул реагирующего вещества, установлено общее соотношение между разностью энергий активации обратной и прямой реакций и тепловым эффектом реакции. Дано общее выражение для скорости обратимых реакций. Предложен метод определения молекулярности на основе соотношения между величинами термодинамического и кинетического изотопных эффектов. Введено понятие оптимальной температуры обратимых экзотермических реакций и оптимальной кривой изменения температуры с ростом глубины превращения. Предложен метод определения оптимальных температур из кинетических данных. Установлено, что кинетические закономерности [c.64]

Изучение энергетических эффектов химических реакций дает возможность глубже понимать особенности рассматриваемых реакций, оценивать изменение устойчивости систе.мы в ходе реакции, определять влияние изменения внешних условий на реакцию. Так, например, реакции, связанные с поглощением тепла, полнее протекают при более высоких температурах. Величина теплового эффекта количественно характеризует степень чувствительности реакции в этом отношении. [c.29]

При всех опытах полимеризации наблюдался тепловой эффект, выражавшийся в повышении температуры при начале процесса на 20—30° и оказывавший влияние на качество получаемого продукта наблюдалось также явление отдыха флоридина, т. е. частичное и кратковременное восстановление его активности после того, как по прекращении выделения полимеров он оставался в покое на 12—15 часов. Значительное выделение тепла при начале полимеризации по всей вероятности объясняется тем огромным давлением и, следовательно, сжатием, которое испытывают частицы мономера при адсорбции их зернами флоридина. Температура внутри этих зерен по условиям опыта не может быть измерена, но можно предполагать, что она значительно выше той, которую удавалось наблюдать при помощи термоэлемента, погруженного в массу флоридина. Во всяком случае, при всех опытах полимеризации первые порции продукта, получавшиеся во время теплового эффекта, имели значительно пониженные вязкость и молекулярный вес, так как повышение температуры реакции усиливало диссоциацию. Что же касается явления отдыха флоридина, то дать ему исчерпывающее объяснение пока не представляется возможным, [c.501]

Если изменить одно из условий системы, находящейся в состоянии равновесия, то равновесие смещается таким образом, что вызванное этим изменение уменьшается, насколько это возможно. Состояние равновесия зависит от трех факторов — концентрации, температуры и давления. Если повышается температура, равновесие смещается в сторону реакции, идущей с поглощением тепла, т. е. эндотермической реакции. При увеличении концентрации или парциального давления одного из компонентов системы, находящейся в состоянии равновесия, равновесие смещается в направлении, в котором расходуется соответствующий компонент. При увеличении давления образуется компонент с меньшим объемом (происходит реакция, при которой число молекул уменьшается). Принцип Ле Шателье может быть сформулирован иначе. Если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-нибудь из условий, то равновесие смещается в том направлении, в котором эффект воздействия уменьшается. Влияние температуры и давления на равновесие можно определить количественно на основании законов термодинамики. Однако принцип Ле Шателье является полезным качественным указателем при изучении химического равновесия. [c.170]

Для характеристики превалирующих причин возникновения процесса самовозгорания употребляют следующие термины тепловое самовозгорание , химическое самовозгорание и микробиологическое самовозгорание . При воздействии любого из импульсов начинается тепловой процесс, который и определяет возможность самовозгорания материала. В большинстве случаев образующиеся на этом этапе под влиянием повышенной температуры продукты разложения подвергаются в присутствии кислорода реакциям окисления. Эти реакции не сопровождаются видимыми эффектами — светом и пламенем, но посгюльку они экзотермические, способствуют медленному накоплению тепла в системе (процесс самотгагревания). В результате этого они ускоряются (при условии подвода к месту реяктпш кислорода) и заканчиваются самовозгоранием. Таким образом, самовозгорание большинства материалов является результатом самоускорения реакций окисления, приводящего скачком ко второй стадии — собственно горению. [c.24]

Прямое фторирование углеводородов было освоено только после создания специальной аппаратуры и разработки особых приемов, позволивших преодолеть трудности, возникающ ие при этой реакции. Большой вклад в это дело внес американский химик Хемистон. Каталитический процесс. Оказалось, что интенсивность реакций фторирования можно снизить путем хорошего отвода тепла и разбавления смеси фторируемого органического вещества и элементарного фтора инертным газом, например азотом. Для отвода тепла в реакционное пространство вводится туго скрученная медная сетка выделяющееся тепло удаляется через стенки реактора, соприкасающиеся с сеткой. Таким образом удалось предотвратить сгорание органических веществ в свободном фторе. Дальнейшими исследованиями установлено, что природа металлической сетки (или насадки) оказывает заметное влияние на реакцию. Наиболее эффективными насадками при каталитическом фторировании являются медные стружки, покрытые различными металлами,— золотом, кобальтом, серебром, никелем или латунью покрытия из ртути, хрома, родия и железа менее пригодны. Эффект покрытия объясняется образованием на поверхности сетки высших фторидов металлов, которые и являются фторирующими агентами роль элементарного фтора при этом сводится, по-видимому, к регенерации фторидов металла. Таким образом, в процессе фторирования участвуют углеводород и высший фторид металла, являющийся менее активным фторирующим реагентом, чем фтор. Несмотря на жесткие условия, в присутствии насадок выход фторуглеродов повышается до 40—90%. [c.61]

Полагают, что способность к загоранию и скорость распространения пламени зависят от скорости образования радикалов НО [5]. Реакции, приводящие к образованию СО2 и Н2О, сильно экзотермичны. Выделяемое при этом тепло создает условия для самоускоренного протекания реакций окисления и последующего горения. Присутствие в газовой фазе твердых частиц способно несколько снизить энергию, необходимую для возбуждения окислительного процесса (так называемый эффект стенки). В этом случае окислительный процесс происходит с образованием соответственно большего числа менее активных групп НОО. Некоторое влияние на процесс могут оказать и обугленные тлеющие остатки, выделяющие дополнительное количество тепла. [c.172]

До сих пор при определении условий проведения процессов в реакторах влияние температуры не учитывалось, т. е. исследовались процессы в изотермических условиях при Т = onst. Между тем в большинстве случаев температура в процессе изменяется и оказывает существенное влияние на кинетику, статику и селективность химических процессов. Поэтому в большинстве практических случаев в реакторе создают определенный температурный режим, обеспечивающий наиболее высокую эффективность процес са. В зависимости от теплового эффекта протекающих реакций, а также от оптимального температурного режима, который необходимо поддерживать в реакторе, от реакционной смеси либо отводят тепло, либо к ней подводят тепло, или же температурный режим в реакторе сохраняют таким, каким он самопроизвольно устанавливается в соответствии с тепловым эффектом реакции. [c.140]

Закономерности вулканизации таковы, что можно количественно определить скорость ее реакции (см. гл. 4). Если в системе выделяется много тепла, а реакционная способность ее ограничена, то это приводит к выделению летучих продуктов, порообразованию, деструкции полимера в вулканизате. Сопоставляя скорости тепловыделения и вулканизации, Дэйнесрассмотрел условия, при которых тепловые эффекты вулканизации оказывают отрицательное влияние на качество вулканизата. Он нашел критерий для оценки приемлемых условий, что особенно важно при вулканизации полуэбонитовых изделий, для которых характерны большие значения тепловых эффектов реакции. [c.105]

Труднее, по-видимому, осуш ествить опыты, с помощью которых можно было бы избирательно воздействовать на процессы переноса тепла в порошкообразном слое. Можно предположить, что изучение влияния хороших проводников тепла, введенных в слой, например в виде проволочек, частично дает информацию об эффективности процессов переноса тепла. Отметим, что в некоторых частных случаях обнаруживаются аномалии в процессе переноса тепла и в более простых экспериментах. Если удельная скорость увеличивается при уплотнении слоя, то это свидетельствуют о том, что реакция в указанных условиях легче происходит внутри порошкообразного слоя для экзотермической реакции этот эффект обусловлен разогревом образца. Если жидкий или газообразный продукт может оказывать автока-талитическое влияние, то это также приведет к аналогичным эффектам. [c.172]