Необратимость степень

До сих пор мы рассматривали вопросы расчета только одиночного реактора. Посмотрим теперь, каков принципиальный недостаток реакторов идеального смешения и как от него можно хотя бы частично избавиться. Этим недостатком является необходимость большого времени контакта, так как реакция проводится в условиях, когда ее скорость мала из-за большой степени полноты реакции. Например, для необратимой реакции первого порядка со скоростью г (I, Г) = /с (1 — Е) время контакта, необходимое для достижения степени полноты реакции равно [c.185]

Когда в системе проходит необратимая реакция, степень превращения может изменяться в пределах 0< а< 1. В случае обратимых реакций максимальная степень превращения получается, когда система достигает состояния химического равновесия, т. е. [c.236]

В табл. 16 приведены константы равновесия и равновесные степени превращения для некоторых реакций, протекающих при термокаталитических процессах производства моторных топлив. Как видно из таблицы, крекинг, гидрокрекинг и гидрогенолиз протекают в широком интервале температур как практически необратимые до полного израсходования исходного вещества. Что касается изомеризации нормальных парафинов в изопарафины, то для этой реакции термодинамические ограничения значительны. [c.125]

Реакции получения простых эфиров целлюлозы необратимы. Степень замещения продукта зависит от количества алкилирую-щего реагента и реакционной способности целлюлозы. [c.136]

Полнота протекания химического термотехнологического процесса характеризуется степенью превращения заданных исходных материалов в целевые продукты. Степень превращения — это отношение количества реагента, вступившего в реакцию, к его исходному количеству. Для простой необратимой реакции типа А -> R степень превращения может быть выражена следующим уравнением [c.19]

Рис. 1Х.22. Отношение степени полноты реакции в ламинарном потоке к стенени полноты реакции в режиме идеального вытеснения для необратимой реакции первого II второго порядка.

На основе выводов из законов термодинамики следует, что потери тепла обусловлены при ректификации, во-первых, неэффективностью теплового объединения источников и стоков энергии (например, использования тепла верхнего продукта для подогрева питания или куба колонны), во-вторых, неэффективностью обмена энергией и работой с окружающей средой. Путем снижения количества внешней флегмы и увеличения числа ступеней (высоты колонны), использования вторичной флегмы (перераспределения потоков по высоте колонны) можно существенно уменьшить степень необратимости процесса за счет смешения неравновесных потоков и уменьшить работу, необходимую для разделения смеси на чистые компоненты. [c.484]

Проведены обширные исследования по изучению электровосстановления ионов никеля и кобальта из простых перхлоратных и комплексообразующих неводных растворов [681, 684, 766, 765, 892, 1136, 153, 1009, 1153, 164, 1022, 382, 714, 963, 722, 1052, 904, 891, 1005, 906, 742, 743, 712, 780, 1175, 1233, 837, 1134, 989, 931, 718, 885, 1265, 913, 1190, 997, 737, 879, 654, 504, 852, 854, 1049]. По полярографическим данным восстановление в большинстве случаев проходит необратимо. Степень необратимости выше в случае никеля. Квазиобратимость для обоих металлов наблюдается лишь в нитрильных растворах. Определяющее значение при электровосстановлении ионов Ni + и Со + имеет высокая комплексообразующая способность этих металлов. При этом следует учитывать образование комплексов с растворителем, фоном и комплексообразующими добавками в случае присутствия последних. В перхлоратных растворах, за редким исключением, восстановление происходит в одну ступень до металла. В комплексообразующих электролитах наблюдается ступенчатое восстановление, относящееся к комплексам различного состава [689, 1276, 916, 943—945, 938, 694, 66, 706, 928, 612]. Количество ступеней достигает трех. Конечным продуктом восстановления может быть не только металл, но и комплексы нулевой валентности. [c.98]

Что касается других реакций нафтенов, то, как видно из табл 16, для них также следует учитывать термодинамические ограничения. Дегидрирование нафтенов в ароматические углеводороды при 600 К и 0,1 МПа возможно до степени конверсии 90—95%, и нацело эта реакция протекает лишь при более высоких температурах. На величину равновесного превращения при дегидрировании нафтенов существенно влияет давление в системе. Например, при 600 К повышение давления от 0,1 до 5 МПа уменьшает Х1р от (0,88—0,95) до (0,04—0,05). Если исходная смесь разбавляется водородом, Х р будут несколько ниже, чем приведенные в табл. 16. Эта реакция становится практически необратимой лишь при температурах выше 900 К. Поскольку в условиях платформинга она проводится пр [c.129]

Порядок расположения металлов по степени их необратимости, а следовательно, по величине металлического перенапряжения практически НС зависит от того, осаждается ли металл на твердом одноименном катоде или на разбавленной амальгаме соответствующего металла. Выделение металлов группы железа и на ртутном катоде сопровождается значительно большей поляризацией, чем у всех других металлов, приведенных в табл. 22.1. Оно протекает здесь еще менее обратимо, чем на твердых катодах. Однако эти металлы почти не способны образовывать амальгамы, и их осаждение в случае применения ртутных катодов совершается на плохо связанных между собой мелких кристаллических островках. [c.461]

Обратимость. Если скорость обратной реакции равна нулю или пренебрежимо мала, то реакция называется необратимой. Реакции редко бывают строго необратимыми (к = 0), но часто их можно считать необратимыми с достаточной степенью точности. Все остальные реакции являются обратимыми. [c.83]

Катализатор является веществом, которое влияет на скорость реакции. В течение процесса сам катализатор может изменяться или оставаться неизменным. Если катализатор действительно изменяется, его рассматривают как катализатор только в том случае, когда не существует никакого целочисленного стехио-метрического соотношения между его количеством и количеством прореагировавшего вещества. Часто весьма эффективны очень незначительные количества (следы) катализатора. Число молекул прореагировавшего вещества на одну молекулу катализатора, или выход по катализатору, может составлять миллионы. Если реакция обратима, то скорость обратной реакции увеличивается в такой же степени, что и скорость прямой. Когда необратимая реакция протекает по различным схемам, катализатор может ускорять реакцию преимущественно в одном из направлений, и таким образом, приводить к иному распределению продуктов, чем в некатализируемой реакции. [c.79]

В данной главе изложены методы расчета степени извлечения и высоты прямо- и противоточных колонн при протекании необратимых и обратимых химических реакций в сплошной фазе с учетом продольного перемешивания. Методы разработаны в основном дпя потока сферических частиц, применительно к барботажным, распылительным и тарельчатым колоннам. Исключение составляет раздел 7.1, в котором рассматриваются методы расчета процессов в кинетической области, применимые дпя любого типа колонных аппаратов. [c.286]

Сернистые соединения в значительной степени ухудшают качество природного газа как сырья для различных технологических процессов, так и как технологического топлива. Они являются причиной повышенной коррозии аппаратуры, вызывают быстрое и необратимое отравление катализаторов, применяемых в процессах конверсии углеводородов. При сжигании газа, содержащего сернистые соединения, образуются высокотоксичные оксиды серы, которые, попадая в атмосферу с дымовыми газами, отрицательно воздействуют на окружающую среду. Вместе с тем, входящие в состав природного газа сернистые соединения являются сырьем для получения ценных продуктов. Из сероводорода, извлеченного из газов, получают элементную серу, этантиол и смесь природных меркаптанов (СПАЛ) используются для одорирования газов, этан- и бутантиолы применяются при производстве инсектицидов и моющих средств. Поэтому технологические схемы глубокой переработки природного и попутного газа, как правило, включают стадию очистки их от сернистых соединений. В зависимости от конкретных условий производства, [c.5]

Отравление катализатора сероводородом в той или иной степени обратимо при улучшении гидроочпстки сырья и снижении концентрации серы в гидрогенизате сероводород десорбируется из катали.--аатора риформинга и активность его восстанавливается. Однако сера может вызвать и необратимую дезактивацию катализатора риформинга при длительной работе на сырье с содержанием серы, превышающем допустимое. [c.25]

Соли аммония термически неустойчивы. При нагревании они разлагаются. Это разложение может происходить обратимо или необратимо. Соли аммония, анион которых не является окисли телем или лишь в слабой степени проявляет окислительные свойства, распадаются обратимо. Например, при нагревании хлорид аммония как бы возгоняется — разлагается на аммиак и хлори [c.402]

Для установления степени совершенства ХТС и отдельных элементов необходимо исследовать потери эксергии, которые характеризуют степень необратимости процесса. С этой целью на основе материального и энергетического балансов ХТС составляется и решается система уравнений эксергетического баланса. Для отдельного элемента ХТС эксергетический баланс можно записать следующим образом [c.336]

У1-2-3. Медленные реакции. В этом случае реакция слишком быстра, чтобы выполнялось условие (VI,35), и концентрация Л растворенного газа в массе жидкости существенно ниже, чем величина А в то же время растворяемый газ не реагирует в заметной степени при переносе через диффузионную пленку. Для необратимой реакции первого порядка условие, соблюдение которого обеспечивает справедливость последнего допущения, можно найти, подставив 1/г = О (т. е. бесконечное время пребывания в периодическом процессе) в уравнение (VI, 13). Тогда [c.167]

Структура торфа весьма чувствительна к различного рода физическим и физико-химическим воздействиям, что вызывает соответствующее изменение его гидрофильных и водных свойств. Наиболее существенно эти параметры изменяются при обезвоживании, когда в процессе дегидратации торфа усиливаются меж- и внутримолекулярные взаимодействия через поливалентные катионы, содержание которых в торфе достигает 2 мг-экв/г с. в. (грамм сухого вещества), или посредством водородных связей. В определенных условиях ковалентные или ионные взаимодействия переходят в комплексные гетерополярные, вследствие чего при обезвоживании и интенсивной усадке в надмолекулярных образованиях торфа протекают необратимые процессы. Изменение водных свойств торфа при высушивании до низкого влагосодержания наглядно проявляется в явлении гистерезиса на графиках сорбции — десорбции воды, изменяются также его диэлектрические свойства при высушивании — увлажнении [215] и водопоглощение при различной степени осушения пахотного горизонта торфяной почвы [216]. [c.66]

В табл. XI.6 представлены основные энергетические показатели абсорбционной холодильной установки в различные периоды года. Анализ данных показывает, что тепловой коэффициент АХМ и удельный расход греющего пара в осенне-весенний и зимний периоды заметно улучшаются вследствие снижения температуры охлаждающей воды, роста в связи с этим удельной холодопроизводительности и уменьшения кратности циркуляции / [см. уравнения (XI.32), (XI.34), (XI.41)], однако степень совершенства АХМ резко падает. Это вызвано тем, что в облегченных условиях работы возрастает относительная доля потерь от необратимости теплообмена, в частности, при использовании греющего пара тех же параметров (Ррр = 0,5 МПа, ipp = 152 °С). [c.191]

В случае необратимой реакции время реакции также становится неограниченным по мере приближения концентрации ключевого вещества к нулю. Чтобы показать это, заметим, что г (0)=0, и допустим, что функцию г (С) можно разложить в окрестности точки С = О в степенной ряд, начинающийся с т-то члена [c.64]

Для необратимых химических реакций, протекающих в изотермических условиях, максимально возможная степень превращения не зависит от температуры. Однако скорость реакции, согласно уравнению Аррениуса, возрастает с повышением температуры. Следовательно, максимальная производительность достигается при максимально возможной температуре проведения процесса. Эта оптимальная температура учитывает и условия протекания побочных реакций. [c.11]

При более строгой постановке задачи следует учитывать поглощение энергии в волновом процессе, так как циклическая деформация является необратимой. Необратимость приводит к дисперсии - зависимости скорости звука от частоты. Основные факторы, вызывающие эффект необратимости, следующие вязкость, теплопроводность, диффузия, химические реакции и конечность времени обмена энергией между различными степенями свободы молекул [19]. [c.31]

Для необратимой или обратимой эндотермической реакции Тт (Ю = при любом значении так что следует неизменно вести процесс при максимально допустимой температуре. Однако в случае обратимой экзотермической реакции оптимальная температура будет зависеть от степени полноты реакции и можно ожидать, что последовательность реакторов с понижающейся ио ходу потока температурой даст наибольший выход продукта. Легко предположить и нетрудно доказать, что температура в каждом реакторе должна быть такова, чтобы скорость реакции была максимальной. Читатель должен осознать, что это нредположение нуждается в доказательстве, так как аналогичная гипотеза в случае двух реакций оказывается неверной. [c.189]

Пример 3.22. В реакторе периодического действия протекает простая необратимая реакция Л- -Р. Известна степень превращения реагента А или вы>ода продукта Р в виде функции времени т. Непрореагировавший реагент А отделяется от продукта Р и возвращается в реактор в рецикле. Определить оптимальные значения времени пребывания т реакционной массы в аппарате [c.259]

Степень превращения — )то оти( шение количества вещества, вступившего в роаки,ию, к его сходному коли- еству. Допустим, протекает простая необратимая реакция типа А В. Если обозначить через уд, исходное ко- тчество вещества А, а через л — количество вещества А. в данный момент, то степень превращения реагента А доставит [c.45]

При исследовании поведения в присутствии Pt-черни н-гексана и 2-метилпентана в токе смесей гелия и водорода Паал и Тетени показали [114, 115], что скорость реакций Сз-дегидроциклизации — изомеризации при добавлении водорода к гелию сначала увеличивается, а затем, пройдя через максимум, уменьшается (рис. 43). Та же закономерность наблюдается при преврашении н-гексана в бензол. Рост активности катализатора при добавлении водорода в газ-носитель объясняется [114, 115] замедлением дезактивации катализатора за счет удаления с поверхности последнего необратимо адсорбированных образований , являющихся предшественниками углистых слоев на металле. При дальнейшем увеличении концентрации водорода в газовой фазе происходит частичное вытеснение углеводорода с поверхности металла, так как водород расщепляет поверхностные связи С—М, что в свою очередь приводит к уменьшению обшей степени превращения. Таким образом объясняется появление максимумов на кривых конверсия углеводорода — содержание Из в газе-носителе. [c.226]

По групповому химическому составу для сырья каталитического крекинга наиболее благоприятны нафтеновые углеводороды и изопарафины, так как их крекинг идет с высокими скоростями и сопровождается большим выходом бензина. Это объясняется наличием третичного атома углерода, требующего более низкие затраты энергии на отрыв третичного гидрйдного иона. Наиболее нежелательными являются голоядерные полициклические ароматические соединения, блокирую1дие активные центры катализатора и вызывающаие усиленное коксообразование. Кроме того, в сырье присутствуют компоненты, вызывающие необратимое дезактивирование катализатора. К таким компонентам относятся азотистые соединения и металлы (N1, V, Ре, Ма) [4.9]. Влияние содержания металлов в сырье крекинга на скорость догрузки свежего катализатора в систему для поддержания заданной степени конверсии сырья показано в табл. 4.1 (данные различных зарубежных фирм [4.10-4.14]). [c.103]

Смолы высокотемпературного крекинга содержат большие количества нафталина, антрацена, фенантрена [85]. В смоле обычно имеются заметные следы углеродистых веш еств, возможно коллоидно-диспергированных, которые могут выпадать при хранении и переработке. Легкий нагрев (100° С) в течение продолжительного периода времени вызывает необратимую флоккуляцию углеродпстого вещ ества [176], в то время как добавление 1% канифольного масла предотвращает отверждение [177]. Состав крекинг-остатка меняется в завпсимостп от природы сырья и режима переработки, но, по-видпмому, в меньшей степени, чем состав бензина и средних фракций, вследствие того, что остаток — конечный продукт длинного ряда термических процессов. [c.318]

Для гетерогенной реакции в кинетической области ее протекания, как изнсстно, количество реагирующего вещества в единицу времени на единицу площади катализатора прямо пропорционально долям этой площади, занятым реагирующими веществами в степенях, равных порядкам реакции. Поэтому для необратимых реакций, имеющих порядок V,- по каждому веществу [c.325]

Стехиометрические нарушения, а также инородные примеси неизбежно вызовут местные искажения геометрического порядка в кристалле. Все эти нарушения могут в ряде случаев привести к тому, что кристалл окажется разделенным трещинами на отдельные микрокристаллические блоки, в той или другой степени скрепленные друг с другом. Такое блочное строение характерно для многих кристаллических тел (например, различные силикагели, алюмогели, активированный уголь и др,), имеющих важное значение в гетерогенном катализе. Таким образом, в реальном кристалле, кроме обусловленных термодинамическими причинами тепловых дефектов, имеются необратимые нарушения, связанные с историей образования данного образца, так называемые биографические дефекты. Поскольку нарушения решетки приводят к энергетической неравноценности отдельных элементов кристалла, наличие этих нарушений облегчает образование и дополнительного количества тепловых дефектов, число которых может быть значительно больше, чем в идеальном кристалле. Отклонения от свойств идеального кристалла могут быть обнаружены и экспериментально. Так, сухие кристаллы поваренной соли разрушаются при натяжениях порядка 4 кГ/см , в то время как теоретический расчет дает величину порядка 200 кГ1см . Если же эксперимент проводить с кристаллом, погруженным в насыщенный раствор соли, т, е, в условиях, когда возможно залечивание микродефектов, опытная нагрузка приближается к теоретической. Изучение интенсивности отражения от кристалла рентгеновских лучей (Ч, Г. Дарвин) показало, что многие кристаллические тела состоят из совокупности микрокристаллов, повернутых друг к другу под различными углами. При этом было установлено, что для большинства кристаллических тел линейный размер отдельных блоков равен 10 -ь10- см. Такой же результат был получен и при исследовании лауэграмм механически деформируемых кристаллов (А. Ф. Иоффе). Объемная блочная [c.340]

По степени сложности а) обратимые и необратимые б) изолированные и параллельные в) сопряженные г) последовательные (консе- [c.326]

Необратимая реакция первого порядка протекает в длинном цилиндрическом реакторе. Объем, температура и вязкость не изменяются. В частном случае для модели идеального вытеснения степень превращения равна 86,5%. Какова будет степень превр1ащ Н11я при ламинарном потоке (диффузией можно пренебречь) [c.79]

Расчеты показывают, что неравномерные распределения скорости потока приводят к отклонению от режима идеального вытеснения. Так, например, при параболическом распределении скорости потока для необратимой реакции первого порядка максимальное снижение степени превращения за счет неоднородности поперечного потока скорости может составлять 11% [195]. В работе [196] предложена методика оценки влияния пространственных неоднородностей на процесс и показано, что некоторые неравнв-мерности на входе в слой катализатора можно компенсировать соответствующим запасом катализатора в слое. Так, при неравномерностях температур перед последним слоем реактора окисление ЗОз в 80з/32 от +7 до —5° требуется 20%-ное увеличение количества катализатора. Но при неравномерностях более +10° ни при каком запасе катализатора нельзя достичь заданной степени превращения. В таких случаях необходима установка перед слоем хорошего смесителя и распределителя потока. Кроме того, неоднородности влияют на устойчивость процесса [192, 196]. Опыт работы и обслуживания промышленных реакторов подтверждает, что результаты моделирования процессов могут быть не-реализованы на практике при возможных отклонениях от принятого технологического режима работы реактора. Эти отклонения обусловлены пространственными неоднородностями. Так, например, при обследовании работы пятислойных контактных аппаратов, окисления ЗОа в 80 з производительностью 360 т/сут установлено что максимальная неоднородность поля температур на входе в последние два слоя достигает 25—30°, в результате чего конверсия на 0,3—0,6% оказалась ниже расчетной [197]. [c.325]

Мембраны. Первые инженерные разработки по извлечению водорода с помощью металлических мембран на основе сплзеов палладия начаты 15—20 лет назад. Процесс выделения водорода предлагали проводить при температурах от 673 до 900 К в одну 19] или две ступени [10, II]. Степень регенерации водорода достигает 90% (одноступенчатое разделение при давлении исходного газа 15 МПа и давлении пермеата 0,2—0,3 МПа) и 98,5% при двухстадийном процессе (давление в напорном канале до 45 МПа, давление пермеата I ступени — 3—7 МПа, II ступени — атмосферное). Одно из достоинств металлических мембран — возможность получения водорода, практически не содержащего примесей. Так, применение мембран на основе сплава палладия с серебром в установках каскадного типа английской фирмы Джонсон Маттей Металс [12] позволило получить пермеат, содержащий 99,99995% (о б.) Иг- Отметим, что для. .этого необходимо, чтобы концентрация водорода в исходной смеси была не менее 99% (об.) Н2. Процесс проводится при температуре 550— 600 К под давлением х2, МПа. Производительность установки от 14 до 56 м ч высококонцентрированного водорода. Однако в промышленности металлические мембраны на основе палладия и его сплавов используются редко, в основном из-за дефицитности и высокой стоимости мембран, необратимого отравления палладия, необходимости поддержания высоких температ ур. [c.272]

ВИЯХ (рис. 59, 60). Изотермы абсолютной адсорбции имеют более крутой характер, и максимальные значения достигаются при небольших концентрациях реагента в растворе. Например, для ПАА известковой нейтрализации со степенью гидролиза 50 % предельная адсорбция достигается при концентрации, близкой к концентрации обычно рекомендуемой на практике,— 0,05—0,1% и составляет около 0,2 мг/г. Величина необратимой адсорбции при низких концентрациях полимерных растворов ( 0,1 %) в пористой среде будет ниже, что косвенно подтверждается [c.118]

Из формулы (VII.И) следует, что время периодического процесса или, что равнозначно, процесса в реакторе идеального вытеснения, равно площади под этой кривой, заключенной между абсциссами С и Со. Величина же времени контакта S равна площади прямоугольника ABKD и, таким образом, всегда 5 > i. По мере приближения к равновесной концентрации Ср (Т) (или по мере исчерпания лимитирующего исходного вещества в необратимой реакции) величина l/r, а следовательно, и S, возрастает как (С — Ср) , а величина t, выражающаяся интегральной формулой (VII.И), — как — п С — Ср), Поэтому отношение 8Ц всегда становится неограниченно большим при приближении к равновесной степени превращения. Если функция г (С) имеет максимум (такой функции соответствует пунктирная кривая на рис. VI 1.8), то неравенство S t нарушается однако и в этом случае оно начнет выполняться при степени превращения, достаточно близкой к равновесной. [c.278]

Влияние температуры на протекание химических процессов зависит от типа реакций. В необратимых реакциях при достижении определенного температурного интервала скорость реакций начинает прогрес( ивно возрастать и приводит к полному превращению реагентов. В области высоких степеней превращения скорость снова снижается вследствие уменьшения концентрации основного реагента. Увеличение времени пребывания исходных материалов в рабочей камере печи позволяет при данной температуре обеспечить более высокую степень превращения. [c.116]

Рассчитанные значения потерь эксергии позволяют найти степень необратимости процессов в элементе ХТС, для чего вводится понятие термодинамического к. п. д., который определяется как отношение суммарного количества эксергии, выходящей из элемента, к суммарному количеству подводимой эксер- [c.336]

С точки зрения технической применимости ценность любой энергии определяется не только количеством, но и тем, в какой степени она может быть в данных условиях использована, т. е. превращена в другие виды энергии. Мера ресурсов преврати-мой энергии системы была названа эксергией системы. Эксергия системы в данном состоянии измеряется количеством механической или другой полностью превратимой энергии, которое может быть получено от данной системы в результате ее обратимого перехода из данного состояния в состояние равновесия с окружающей средой. Эксергия ХТС остается неизменной только при обратимом проведении всех процессов, протекающих как внутри нее, так и при взаимодействии с окружаю щей средой, имеющей постоянные параметры. Это свойство эксергии позволяет использовать ее как. меру обратимости того или иного процесса. Разность общей величины эксергии, вводимой в систему вх и выводимой из нее вых, определяет суммарную величину потерь от необратимости в системе [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология