Материальный баланс сложных реакций

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС СЛОЖНЫХ РЕАКЦИЙ [c.68]

Материальный баланс сложных реакций 69 [c.69]

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС СЛОЖНЫХ РЕАКЦИИ [c.66]

Укажем, что материальный баланс для реакций индивидуальных веществ составляют по их количеству (числу молей). При этом коэффициенты v характеризуют мольные отношения реагирующих веществ. Для реакций сложных смесей углеводородов часто удобнее балансы составлять по массам. В этом случае коэффициенты V выражают массовую долю продукта, образовавшегося при полном разложении сырья. [c.98]

Пришлось, например, отказаться от утверждения о том, что порядок реакции определяется числом участвующих в реакции молекул. Было уже заранее очевидно, что протекание реакций, в которых должно произойти одновременное столкновение многих молекул (согласно стехиометрическому равенству), является мало вероятным, иначе говоря, реакция такого типа должна протекать чрезвычайно медленно, что на самом деле не наблюдается в действительности. Отсюда приходилось сделать вывод о том, что обычные молекулярные стехиометрические уравнения не описывают действительного механизма сложных реакций, а являются лишь итоговыми равенствами материального баланса этих реакций. Зависимость же скорости таких реакций от концентрации реагентов подчиняется низшим порядкам (не выше третьего). [c.54]

Общий подход к расчету простых изотермических реакций типа Ау А 2 используется и в более сложных случаях. Пусть г (с) — скорость реакции на единицу поверхности катализатора тогда уравнение материального баланса для плоской пластины имеет вид [c.135]

В случае сложного процесса, включающего несколько одновременно протекающих реакций, трудно провести исследование столь же полно, как и для одной реакции. Часто бывает полезно использовать тот же метод решения стационарных уравнений, т. е. решить R уравнений материального баланса [c.167]

Несмотря на значительный объем опубликованных исследований наши знания о реакциях окисления простейших углеводородов остаются пока далеко неудовлетворительными. Фактически жидкофазное окисление таких относительно сложных соединений, как кумол или высшие олефины, изучено лучше, чем окисление этана или пропана. Критические способности заинтересованного исследователя редко подвергаются таким испытаниям, как при изучении всей обширной литературы по окислению углеводородов. Сильно выраженное влияние характера поверхности и незначительных количеств примесей на скорость реакции, а такн е часто наблюдаемое полное изменение природы продуктов и кинетики процесса при изменении температуры и соотношения участвующих реагентов являются причиной значительных разногласий между исследователями. Очень часто не удавалось составить удовлетворительный материальный баланс опыта, поскольку методы анализа сложных смесей жидких и газообразных продуктов реакции были разработаны лишь недавно. Значительные неясности вызываются реакциями, происходящими между конденсированными продуктами окисления и не имеющими отношения к первичным реакциям окисления. [c.318]

Рассмотрим более сложный случай бимолекулярной реакции между двумя переходящими реагентами. Система уравнений материального баланса имеет вид [c.14]

Укажем, что при записи реакций индивидуальных веществ коэффициенты V,- м характеризуют мольные массы. Для реакций со сложными смесями углеводородов материальные балансы получают в весовых (удельных) единицах, и перевод их в мольные единицы требует определения молекулярных масс для различных смесей (бензина, керосина и т. д.). Это обычно не оправдано, так как приходится переходить от точной величины массы в удельных единицах к приближенной величине (из-за приближенного определения молекулярной массы) в мольных единицах. Поэтому для сложных смесей удобнее записывать уравнения реакции для удельных единиц массы. [c.182]

При этом коэффициенты V становятся весовыми коэффициентами, равными весовой доле продукта, образовавшегося при полном разложении сырья. Легко убедиться, что уравнения материальных балансов для удельных единиц массы подобны уравнениям для мольных единиц и могут быть получены из них заменой мольных коэффициентов (у м) и скоростей реакции весовыми коэффициентами (V,) и скоростями реакций (гг ,). Пусть, например, нри проведении сложной реакции в потоке материальный баланс но веществу к имеет вид [c.182]

Сложные реакции. В случае сложного процесса, включающего несколько одновременно протекающих реакций, исследование устойчивости ведется в принципе теми же методами, что были описаны выше. Получаемые критерии устойчивости будут иметь при зтом, однако, более сложную форму. Уравнения материального и теплового балансов сложного процесса имеют вид [c.334]

В настоящем разделе приведен расчет реактора с поперечным потоком, в котором широко применяются материальные балансы, причем впервые рассматривается сложная реакция. Проблемы, связанные с расчетом сложных реакций, более подробно будут рассмотрены в последующих разделах, в частности на стр. 61. [c.58]

При выводе дифференциальных уравнений скоростей реакций как для простых, так и в особенности для сложных химических процессов необходимо соблюдать условие материального баланса по каждому реагенту. Это условие как для закрытых, так и для открытых систем может быть записано в форме [c.535]

Впервые мы встречаемся со сложной реакцией. В таких реакциях по данным об изменении концентрации одного компонента нельзя определить константы скорости. Измеряя только какую-либо одну концентрацию С а, Сц или 5, нельзя найти или к . Должны быть известны по крайней мере концентрации двух компонентов. Тогда из простого материального баланса (заметив, что сумма Са + [c.70]

Общую глубину превращения, а также выходы кокса, газа, бензина и дизельного топлива в изотермическом прямоточном реакторе при различных значениях температуры и времени контакта можно определить, пользуясь математической моделью [851, состоящей из четырех нелинейных дифференциальных уравнений покомпонентного материального баланса. В основу модели положена трехстадийная схема, в которой учтены только реакции разложения сырья, дизельного топлива и бензина. При выводе уравнений использованы кинетические зависимости для гетерогенной реакции в потоке и уравнения Ленгмюра. Модель достаточно сложна (содержит 20 коэффициентов, подлежащих идентификации), для работы с ней необходимо использовать численные методы. [c.96]

Так, например, материальный баланс регенератора установки каталитического крекинга составляется на основе данных по количеству и составу выжигаемого с катализатора кокса, учитывая, что известны реакции горения составных частей кокса (углерод, водород, сера) и коэффициент избытка воздуха. Однако в большинстве случаев при химической переработке нефтяного сырья происходят сложные химические превращения и поэтому материальные балансы надежно могут быть составлены только на основе экспериментальных данных, полученных на промышленных или опытных установках. [c.630]

Из этих же соотношений можно получить условия материального баланса в открытой системе, т. е. соотношения между концентрациями компонентов по ходу реакции. Действительно, для каждого из компонентов сложной реакции выполняется соотношение, аналогичное (IV.64) и (IV.65) [c.236]

При известном механизме сложной реакции это дает систему дифференциальных уравнений типа (6.4), решение которой при дополнительном условии (задание начальных концентраций С/, о при =0) и уравнениях материального баланса позволяет найти уравнение зависимости скорости сложной реакции от концентраций ее участников. Это так называемая прямая задача химической кинетики. [c.249]

Согласно общим правилам составления систем кинетических уравнений сложных реакций необходимо дополнить эти два дифференциальных уравнения соотношениями материального баланса [c.311]

Химические реакции редко протекают в одну стадию так, как их обычно представляют в учебниках химии, В записи химической реакции указывается только начальное и конечное состояния, эти уравнения являются символическим выражением материального баланса. В действительности реакция протекает через ряд промежуточных стадий или, как говорят иначе, через ряд элементарных процессов. В большинстве случаев идентифицировать эти элементарные процессы сложно из-за больших трудностей выявления промежуточных продуктов, через образование которых протекает реакция. [c.111]

Если за время порядка времени релаксации в остальных стадиях относительные изменения концентрации всех компонентов — как участвующих, так и не участвующих в быстро устанавливающемся равновесии, незначительны, то произведение реакции для рассматриваемой обратимой стадии на протяжении основной части процесса будет практически равно константе равновесия. Это дает дополнительную (помимо условий материального баланса) алгебраическую связь между концентрациями компонентов, а тем самым и между скоростями по отдельным компонентам. Следовательно, уменьшается и число дифференциальных уравнений, необходимых для описания кинетики сложного процесса. В общем случае схема может содержать несколько обратимых стадий с быстро устанавливающимся равновесием, и число дифференциальных уравнений,описывающих кинетику процесса, уменьшается на число таких стадий. [c.280]

Уравнения материального баланса для сложных реакций [c.300]

В сложной химической реакции между п веществами j может происходить г простых реакций, причем всегда г >-2. Материальный баланс ее задается системой из г соотношений стехиометрии [c.16]

К реакциям, протекающим по более сложной зависимости, чем было рассмотрено ранее, следует также отнести случаи, когда при взаимодействии двух и более исходных компонентов материальный баланс процесса нужно составлять не по одному основному реагирующему веществу, а по каждому из этих веществ. Так, например, при взаимодействии веществ А ш В с параллельным образованием двух продуктов О я Е уравнение (П,28) должно быть дополнено дифференциальным уравнением, отражающим изменение концентрации вещества В в случаях [c.31]

При составлении уравнений материального баланса сложных реакций параллельных, последовательных, параллельно-после-довательных и в случае более сложных систем, - необходимо определить и выбрать стехиометрически независимые реакции -базис реакций и ключевые вещества. [c.37]

К о п ы с и ц к и й Т. И., Л е м б е р а и с к и й Р. А., М а з и н М. Б. О построении унифицированного алгоритма сведения материальных балансов сложных химических реакций. Азербайдж. химич. ж. , № 2, 148—152, 1972. [c.221]

Учитывая, что исходное сырье представляет собой сложную систему как в химическом, так и в физическом отношении, а все основные и побочные реакции протекают на поверхности полидисперсных катализаторов в условиях нарастающей дезактивации, исследование проблем кинетики процессов каталитического гидрооблагораживання остатков строится на двух уровнях теоретических представлений. На первом уровне не учитывается гетерогенность протекания процесса, т. е. используются формальные подходы гомогенного катализа, основанные на различных эмпирических моделях, описывающих формальную кинетику основных реакций [55]. На втором уровне используются макро-кинетические методы гетерогенного катализа с учетом закономерностей диффузионных процессов, протекающих на зерне и в порах катализатора и использующих математические модели, связьшающие материальные балансы изменения концентраций реагентов с диффузионными характеристиками зерна и сырья, объединенные известными приемами. диффузионной кинетики [27]. [c.70]

В простейших случаях соотношения между степенями превращения реагентов видны непосредственно, но в сложных случаях необходима определенная система. Каждая реакция в данной группе должна быть пронумерована, и исходные и конечные количества реагентов устанавливаются и учитываются для каждой реакции отдельно. Для тех веществ, которые являются компонентами нескольких реакций, исходное количество в последующей реакции является таким же, как и конечное количество в последней предыдущей реакции, в которой принимало участие это вещество. Удобно обозначить конечное количество вещества в любой реакции номером этой же реакции. Затем записываются все возможные материальные балансы между исходными, промежуточными и конечными количествами веществ. Балансовые уравнения затем можно преобразовывать с целью исключения промежуточных количеств, оставляя только уравнения, еедержащие исходные и конечные количества для суммарной реакции. Рассмотрим два примера. [c.68]

Для более сложных выражений скорости превращения, например для реакций второго порядка между А ш В с избытком В, графический метод решения был описан Элдриджем и Пиретом Авторы основываются на использовании уравнения материального баланса, выраженного в виде [c.51]

Известен ряд методов термодинамического расчета, в основе которых лежит использование иатериального и теплового баланса и закона действующих иасс, находящего свое выражение в равновесии реакции образования водяного газа, основной реакции процесса газификации. Так В.С.Альтшуллер и Г.В.Клириков [1-4] рассчитали равновесный состав газа, решая сложную систему уравнений, состоящую из уравнений констант равновесия ряда реакций газификации мазута кислородом, водяным паром и парокислородной смесью, уравнений констант равновесия диссоциации компонентов получаемой газовой смеси и уравнений материального баланса. [c.115]

Для сложных реакций характерным является ход реакции через промежуточные простые этапы (цепной механизм), который в дальнейшем будет рассмотрен более подробно. Стехиометрическое соотношение для сложной реакции, например для тримолекулярной реакции 2На + О2 = 2Н2О, отражает только материальный баланс совокупности простых промежуточных реакций. Протекание простых реакций, например со столкновением двух молекул, реально. Однако вероятность тройного столкновения молекул невелика. Кроме того, сложные прямые реакции, как правило, требуют больших энергетических затрат на разрушение исходных молекул — энергии активации для них велики. Поэтому реакция протекает через промежуточные этапы, в которых часто принимают участие активные центры — отдельные атомы, радикалы, возбужденные молекулы. Для реакций с активными центрами значения энергии активации меньше. Для простых реакций, слагающих сложную, применимы приведенные зависимости для скорости реакции. Однако и для многих сложных реакций формально можно записать, что скорость реакции пропорциональна произведению концентраций в некоторых степенях, необязательно совпадающих со стехиометрическими коэффициентами. (Совпадение было бы, если бы протекание реакции строго соответствовало стехиометрическому уравнению и удовлетворяло теории соударений). Коэффициенты и степени подбираются так, чтобы удовлетворить опытным данным (если это возможно). Сумма показателей степени при концентрациях носит название порядка реакции. Константа скорости реакции для такого уравнения, которую можно назвать кажущейся или видимой, обычно все же с той или иной степенью точности удовлетворяет закону Аррениуса. [c.99]

Равновесие сложных химических реакций (151) описывают системой уравнений материального баланса и констант равновесия всей совокупности протекающих реакций. При этом численное значение каждой из констант равновесия не зависит от наличия других реакций, но равновесные выходы окужатся зависимыми от их протекания или непротекания, так как они получаются из решения системы уравнений в целом. [c.314]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.66 , c.71 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.66 , c.71 ]

Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов (1964) -- [ c.68 , c.74 ]

Химическая кинетика м расчеты промышленных реакторов Издание 2 (1967) -- [ c.66 , c.71 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология