Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Скорость гетерогенных газовых реакци

    Скорости гетерогенных газовых реакций на пористых твердых телах могут определяться одной или несколькими из трех основных стадий  [c.271]

    Следует обратить внимание на функциональное подобие уравнения Михаэлиса и уравнения для скорости гетерогенной газовой реакции, полученного с помощью изотермы адсорбции Ленгмюра для неполностью заполненной поверхности  [c.352]


    Факторы, влияющие на суммарную скорость гетерогенных каталитических реакций, перечислены выше и подробно рассматриваются на стр. 163. Уравнения, приведенные в настоящем и следующем разделах, относятся к случаям, в которых диффузия не влияет на скорость. Однако они будут связаны с диффузионными явлениями, если вместо парциальных давлений в газовом объеме Рд подставить парциальные давления на поверхности раздела фаз [c.211]

    Открытие явления автоколебания скорости гетерогенных каталитических реакций имеет важное значение для теории и практики гетерогенного катализа. Обнаруженные в гетерогенном катализе автоколебания скорости показывают, что каталитические свойства поверхности изменяются под действием протекающего каталитического процесса, и состав поверхности может быть нестационарный по отношению к составу газовой фазы. Автоколебания скорости реакции существуют только вдали от равновесных условий и обусловлены тем что механизм гетерогенных каталитических реакций может быть разным вблизи и вдали от равновесных условий. [c.315]

    Адсорбция реагентов происходит, в первую очередь, на активных центрах. Скорость гетерогенно-каталитической реакции зависит не только от концентрации компонентов в газовой фазе, но и от их адсорбционного равновесия на поверхности катализатора. Поскольку продукты-реакции занимают часть активных центров, то они тормозят реакцию. [c.226]

    Температурная зависимость коэффициентов скоростей гетерогенных каталитических реакций с участием частиц из газовой фазы задается в аррениусовом виде [c.150]

    Пока нет теоретического объяснения такого увеличения скорости гетерогенных каталитических реакций в жидкой фазе по сравнению с газовой. Можно предполагать, что это явление в какой-то мере связано с тем, что жидкость является полу-упорядоченной системой , к которой неприменимы принципы классической химической кинетики, базирующейся на теории столкновений и кинетической теории газов. Вследствие указанного для жидкостей существования ближнего порядка в расположении молекул, т. е. их определенной ориентации и взаимного влияния, возможно, что понижение энтропии А5 при образовании активированного комплекса реагентов с катализатором [c.60]

    Влияние температуры на скорость газовой коррозии находится в прямой связи с соответствующими изменениями константы скорости химической реакции и коэффициента диффузии. Константа скорости гетерогенной химической реакции (газовой коррозии) и коэффициент диффузии растут с повышением температуры по экспоненциальному закону. Таким образом, повышение температуры должно влиять на скорость окисления металлов по аналогичному закону. [c.38]


    Основной особенностью математических моделей гетерогенных термохимических процессов в кипящем слое, как это было показано в предыдущих главах, является зависимость отдельных технологических параметров процесса от внутренних и внещних координат. В первую очередь это относится к зависимости скорости гетерогенной термохимической реакции от температуры процесса и концентрации исходной реагирующей газовой фазы в реакционном объеме аппарата, от скорости псевдоожижающего агента и других факторов, определяющих гидродинамический режим кипящего слоя. Эти зависимости ведут к появлению в структурных схемах математических моделей нелинейных связей типа произведение . [c.185]

    Цепные реакции i. Многие каталитические реакции не могут быть объяснены одним лишь понижением энергии актива- ции под влиянием катализатора. К ним в первую очередь относятся те газовые реакции, которые совершенно не идут в отсутствии катализирующей примеси (например влаги), достигают нормальной скорости в присутствии следов последней и не увеличивают заметно своей скорости при увеличении ее концентрации Число реакций, совершенно прекращающихся при тщательном высушивании, велико соединение хлора с водородом на свету, окисление NO и СО, реакция NHg-j-H l, ряд гетерогенных газовых реакций и т. д. Достаточно парциального давления паро воды порядка 10 —10 мм рт. ст., чтобы эти реакции шли с нормальной скоростью. Неизмеримо малых следов озона достаточно для воспламенения смеси паров серы с кислородом уже при 50 —100° такие же следы N0 понижают температуру воспламенения смеси Н2 + О2 и O-j-Og на 50 — 200°. Соединение H2+ I2 легко идет в темноте в присутствии небольшого количества паров натрия и т. д. [c.476]

    Рассмотрено влияние процессов переноса реагирующих веществ на скорость гетерогенных каталитических реакций в условиях примесных концентраций одного из реагентов в газовой смеси. [c.120]

    Уравнения кинетики гетерогенных газовых реакций имеют значительно более сложную форму, чем уравнения, рассматривавшиеся нами ранее. Так, в частности, концентрации реагирующих веществ могут входить в эти уравнения и в дробных степенях вследствие того, что концентрации их в газовой фазе, фигурирующие в уравнении реакции, не совпадают с концентрациями их в адсорбционном слое, где в действительности протекает реакция, а также вследствие неоднородности поверхности и различия скорости реакции на разных участках ее. Анали этих соотношений был дан в работах М. И. Темкина, которым, например, для кинетики реакции синтеза аммиака было выведено уравнение  [c.697]

    Массоперенос при наличии химических реакций. При протекании гетерогенной химической реакции в зависимости от соотношения между сопротивлением массопереносу внутри самой жидкой (газовой) фазы (диффузионным сопротивлением) и поверхностным (химическим) сопротивлением, обусловленным конечностью скорости протекания самого химического превращения, говорят о диффузионной, кинетической и переходной областях протекания процесса. Поверхностное сопротивление определяется как отношение концентрации у поверхности к скорости реакции. Для реакции первого порядка поверхностное сопротивление — величина, обратная константе скорости гетерогенной химической реакции. [c.353]

    Реакции такого типа протекают на поверхности твердого катализатора при гетерогенном газовом катализе. Пусть концентрация г-го компонента на поверхности катализатора во время реакции равна Спов (индекс г при с опускается). При переносе компонента возникает разность концентраций — Спов ( г — концентрация в свободном газовом пространстве), связанная со скоростью реакции следующей зависимостью  [c.213]

    Явление изменения скорости протекания химической реакции, вызываемое различными катализаторами, называется катализом. Различают однородный (гомогенный) и неоднородный (гетерогенный) катализы. При неоднородном катализе катализатор и реагирующие вещества находятся в разных состояниях (фазах), при эюм часто катализатор является твердым телом, а реагирующее вещество находится в жидкой или газовой фазе. К последнему типу катализа относится и каталитический крекинг иногда такие каталитические процессы называют контактными, а твердые катализаторы контактными веществами или просто контактами. [c.44]

    Классификация гетерогенных каталитических реакций в газовой фазе. Скорость реакций и избирательность в порах катализатора. [c.416]

    В случае гетерогенных реакций в уравнения закона действия масс входят концентрации только тех веществ, которые находятся в газовой фазе или в растворе. Концентрация вещества, находящегося в твердой фазе, обычно представляет собою постоянную величину и поэтому входит в константу скорости. Например, для реакции горения угля [c.174]


    Псевдоравновесный подход используется при анализе кинетики гетерогенных процессов (растворения солей, экстракции, догорания углерода или его выпадения из газовой фазы), а также процессов электродного окисления, медленных процессов замещения в инертных комплексных соединениях н т. д. [2—6]. Для систем с единственной медленной реакцией характерна возможность однозначно связать концентрацию (п температуры — в адиабатическом случае), а следовательно, и скорость протекания медленной реакции с ее координатой. [c.47]

    Чтобы вся внутренняя поверхность катализатора была равнодоступна реагирующим молекулам, надо уменьшать размеры таблеток, но при этом быстро возрастает сопротивление слоя катализатора движению газовой смеси и возрастают энергетические затраты на продувку большой массы газа через слой катализатора. Для определения оптимальных размеров таблеток катализатора и основных параметров процессов в химическом реакторе надо знать зависимость скорости реакции от размеров таблеток, их пористости, активности катализатора, скорости движения газовой смеси и ряда других факторов. Особенно велико влияние размеров таблеток катализатора на скорость гетерогенно-каталитических процессов в жидкой фазе, так как коэффициенты диффузии в этой фазе примерно на четыре порядка меньше коэффициентов диффузии в газовой фазе. Если на катализаторе протекают параллельные или последовательные реакции, то размеры таблеток могут повлиять на селективность процесса. [c.648]

    Особенность кинетических закономерностей гетерогенно-каталитических реакций (в отличие от реакций в объеме) состоит в том, что устанавливается зависимость скорости реакции от парциального давления реагентов в объеме газа (которое измеряется на опыте), хотя фактически они определяются количествами адсорбированных веществ. Поэтому при выводе кинетических уравнений гетерогеннокаталитических реакций нужно знать адсорбционные свойства всех газов в газовой смеси на поверхности катализатора, т. е. изотерму адсорбции. Полагаем, что справедлива изотерма адсорбции Ленгмюра. [c.431]

    Состояние химического равновесия определяется только соотношением концентраций веществ, находящихся в газовой фазе или в растворе, и не зависит от количеств реагирующих твердых веществ. К скоростям гетерогенных реакций закон действия масс вообще неприменим. [c.64]

    К гетерогенным реакциям относятся, например, процессы растворения (соли водой или металла кислотой) кристаллизацию соли из раствора также можно рассматривать как гетерогенную реакцию. Следует отметить, что на поверхности раздела фаз газовые реакции протекают с большей скоростью, чем в объеме (гетерогенный катализ). Здесь граница раздела фаз играет роль катализатора (например, в различных реакциях гидрирования). [c.186]

    При установившемся режиме реакции все три стадии ее протекают с равными скоростями. При этом во многих случаях энергия активации реакции невелика, и вторая стадия (собственно химическая реакция) могла бы протекать очень быстро, если бы подвод реагирующего вещества к поверхности и отвод продукта от нее тоже происходили бы достаточно быстро. Следовательно, скорость таких реакций определяется скоростью переноса вещества. Можно ожидать, что при усилении конвекции скорость их будет возрастать. Опыт подтверждает это предположение. Так, реакция горения угля, химическая стадия которой требует небольшой энергии активации, протекает тем быстрее, чем интенсивнее подается к углю кислород (или воздух). В случае гетерогенных реакций в уравнения закона действия масс входят концентрации только тех веществ, которые находятся в газовой фазе или в растворе. Концентрация вещества, находящегося в твердой фазе, обычно представляет собой постоянную величину и поэтому входит в константу скорости. Например, для реакции горения угля [c.196]

    Обязательная стадия гетерогенных каталитических процессов — адсорбция реагирующих веществ на катализаторе. Рассмотрим газовую гетерогенную химическую реакцию в таких условиях, когда доставка реагентов к поверхности катализатора достаточно быстра и не лимитирует процесс. Будем считать, что в ходе процесса происходит лэнгмюровская адсорбция газа на поверхности твердого катализатора, что химическая стадия состоит в превращении одного газообразного вещества и протекает медленно, не нарушая адсорбционного равновесия, и что продукты реакции не тормозят процесс. Очевидно, скорость стационарно протекающей реакции должна быть пропорциональна степени заполнения поверхности катализатора 0 и давлению газа р. Поэтому, учитывая уравнение (XX.5), получим  [c.275]

    Следовательно, на скорость гетерогенной реакции будут влиять только концентрации веществ, находящихся в газовой или жидкой фазах. [c.58]

    В гомогенных (однородных) системах исследуется скорость реакции между реагентами, не имеющими границы раздела (газовые реакции, реакции в растворах) в гетерогенных системах изучается скорость реакции на поверхности раздела между реагирующими веществами (например, А-твердое вещество, В-газ или А-твердое вещество, В-вещество в растворе). [c.27]

    Описываемая законом действующих масс зависимость скорости химической реакции от концентраций реагирующих веществ справедлива лишь для реакций, проходящих в гомогенной (однородной) — газовой или жидкой — фазе, и не распространяется на гетерогенную (неоднородную) систему, для которой существенно влияние поверхности соприкосновения реагирующих веществ. Скорость гетерогенной реакции прямо пропорциональна площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ. [c.57]

    Пока нет теоретического объяснения такого увеличения скорости гетерогенных каталитических реакций в жидкой фазе по сравнению с газовой. Можно предполагать, что это явление в какой-то мере связано с тем, что жидкость является иолуупорядоченной системой , к которой неприменимы принципы классической химической кинетики, базирующейся на теории столкновений и кинетической теории газов. Вследствие существования ближнего порядка в расположении молекул, т. е. их определенной ориентации и взаимного влияния, возможно, что понижение энтропии АЗ при образовании активированного комплекса реагентов с катализатором составляет незначительную величину это резко сказывается на скорости процесса (см. раздел 1.1). Точно так же объединение молекул в сольватацион-ные комплексы может сопровождаться понижением энергии активации реакции, подобно тому, как это имеет место при интермолекулярных превращениях. [c.42]

    Трубчатый реактор обычно используют для изучения кинетики быстрых реакций, особенно гомогенных и гетерогенных газовых реакций. Его основной недостаток — невозможность непосредственного измерения скорости превращенпя, так как в результате экспе-риме1иа получают среднюю по всей длине реактора величину ( интегральный реактор). Для устранения указанного недостатка часто применяют трубы небольшой длины или повышают нагрузку реактора, чтобы получить низкие степени превращения и почти постоянные условия по всей длине трубы ( дифференциальный реактор). При этом требуется высокая точность измерений состава (см., нанример, Риетема Кроме того, при использовании короткой трубы результат может зависеть от значительной растянутости распределения времени пребывания. [c.236]

    Цепной механизм, предложенный Кобозевым и Анохиным [274] для каталитического окисления водорода при температурах ниже 200°, а также Бенневитцем и Нейманом [45] для гидрогенизации этилена при обыкновенной температуре, подвергся критике Зельдовича и Рогинского [516], которые считают, что нет основания предполагать образование объемных цепей для гетерогенных газовых реакций при низких температурах, ненормально высокие скорости таких реакций, повидимому, возможны согласно молекулярно-кинетическим представлениям, принимая во внимание теплоты активации и адсорбции, а также изотермы адсорбции реагирующих соединений. [c.182]

    Ж. Ошибки, связанные с гетерогенностью системы. Применимость всех вышеупомянутых методов ограничивается в том случае, если изучаемая реакция не является строго гомогенной. Проблема гетерогенности, как правило, важна только для газовых реакций, и обычным приемом ее выясне-нения является изучение реакции в сосудах с различным соотношением поверхности и объема. Это может быть легко сделано набивкой сосуда (поверхность которого известна или может быть измерена) кусками стекла или металла или в предельном случае стеклянной ватой. Если скорость реакции не зависит или почти не зависит от набивки (т. е. от отношения поверхности к объему), то можно полагать, что реакция гомогенна. Если же, напротив, такое влияние наблюдается (типично для сложных газовых реакций), то реакция не является чисто гомогенной и необходимо найти метод для изучения вклада гетерогенной реакции. Как будет показано ниже, сделать это очень трудно. [c.65]

    Безградиентный проточно-циркуляционный метод осуществляют в условиях практического отсутствия в реакционной зоне перепадов концентраций, температур, скоростей. Принцип его применительно к изучению кинетики гетерогенных каталитических реакций был впервые предложен М. И. Темкиным, С. Л. Киперманом и Л. И. Лукьяновой [25]. Перемешивание в проточно-циркуляционной системе достигается применением интенсивной циркуляции реак-циолной смеси через катализатор в замкнутом объеме при непрерывном поступлении и выведении газового потока, причем количество циркулирующего газа должно значительно превышать количество вновь вводимого исходного газа. Циркуляция с большой скоростью происходит с помощью насосов механических, поршневых или электромагнитных, мембранных и других [2,3], Циркуляционный контур, состоящий из электромагнитного насоса (производительность 600—1000 л/ч), клапанной коробки двойного действия 2 и реактора 1 представлен на рис. 120. Высокая линейная скорость реакционной смеси в цикле и малая степень превращения обусловливают минимальные градиенты концентраций и температур, при этом слой можно рассматривать, как бесконечно малый, а реактор — как аппарат идеального смешения. Следовательно, скорость [c.286]

    Предположим, что реакция зарождения радикалов (0)-является гетерогенной и протекает в условиях насыщенной адсорбции молекул алкана на стенках реактора. В этом случае, как известно, концентрация алкана в поверхностном слое, определяемая из уравнения адсорбционной изотермы для него, будет постоянной и скорость гетерогенного зарождения цепи будет также постоянной в достаточно большом интервале изменения давления или концентрации в газовой фазе. Допустим также, что обрыв цепей в объеме происходит в основном при столкиовениях радикалов R2, развиваю-ш,их цепь, с молекулами некоторого продукта реакции, концентрация (или парциальное давление) которого пропорциональна количеству распавшихся молей М и равна X. [c.111]

    Уже на ранних стадиях изучения газовых реакций, происходящих на поверхности твердых тел, было найдено, что их первой стадией является адсорбция реагентов, а по завершении процесса десорбция продуктов. Поэтому при рассмотрении кинетики гетерогенных каталитических реакций используют различные изотермы адсорбции, которые позволяют определять связь между концентрациями реагирующих веществ па поверхности твердого тела и в объеме. Так, уравнение изотермы Лангмюра (гл. XV) применяют для рассмотрения кинетики мономолекулярной реакции Аг- Вг, происходящей на поверхностн твердого тела. Так как обычно адсорбционное равновесие устанавливается существенно быстрее, чем протекает химическое превращение, то скорость реакции пропорциональна поверхностной концентрации газа в адсорбированном слое или, что то же, доле занятых активных центров 0 на поверхности катализатора  [c.525]


Смотреть страницы где упоминается термин Скорость гетерогенных газовых реакци: [c.236]    [c.17]    [c.102]    [c.318]    [c.375]    [c.424]    [c.100]    [c.253]   
Химическое равновесие и скорость реакций при высоких давлениях Издание 3 (1969) -- [ c.150 , c.168 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Реакции газовые

Реакции гетерогенные

Скорость гетерогенной реакции



© 2024 chem21.info Реклама на сайте