Микрокинетика

Основы макро- и микрокинетики гетерогенных каталитических реакций [c.95]

ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОКИНЕТИКИ ПРОЦЕССА (ПОЛУЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ О ХИМИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ-НА ЛАБОРАТОРНЫХ УСТАНОВКАХ) [c.365]

Перечисленные осложнения, связанные с тесной взаимообусловленностью кинетических параметров гетерогенных каталитических реакций и микропористой структуры катализатора, значительно затрудняют применение математического моделирования, поскольку в данном случае невозможно отделить чисто химические особенности каталитической системы от ее чисто структурных характеристик. По существу, в этом случае речь идет о расширении понятия микрокинетики гетерогенно-каталитической реакции с учетом дополнительных уровней структурной организации поверхности катализатора, изменяющих особенности протекания химических реакций речь идет о структурно-химической микрокинетике, т. е. катализе на сильно искривленной [c.140]

Поэтому при расчете промышленных химических процессов необходимо не только знать кинетику химических реакций, характеризующих микрокинетику процесса, но и учитывать макро-кинетические параметры, отражающие стохастику процесса в совокупности с детерминистической кинетикой, отражающей поведение системы в аппарате. [c.100]

Природа возникновения продольного и радиального перемешивания весьма сложна. Исходя из теории массообмена, в настоящее время считают, что перемешивание возникает в результате молекулярной и конвективной диффузии. Молекулярная диффузия — это перенос массы вещества молекулами (область микрокинетики). Основным законом молекулярной диффузии является первый закон Фика, согласно которому количество продиффундировавшего вещест- [c.105]

Следовательно, при переходе от лабораторных исследований, начало которым было положено Фростом [16— 19], к крупнотоннажному производству необходимо изучение процесса на пилотных установках при искусственном наложении отдельных осложнений или их комплекса. Углубленное изучение характера протекания реакций при наложении на них гидродинамических, массообменных и теплотехнических осложнений в нефтепереработке носит название исследования прикладной макрокинетики [14]. В лабораториях обычно исследуют истинную кинетику или микрокинетику. Существуют другие названия макрокинетики химико-технологическая кинетика [20], промышленная кинетика [21, 22], динамика промышленных процессов [4], кинетика каталитических реакций с массо- и теплопередачей [23, 24], инженерная химия [22] и просто макрокинетика [25]. [c.139]

Транспорт вещества производится одновременно двумя видами переноса молекулярной диффузией (микрокинетика) и вихревой диффузией (макрокинетика). [c.192]

Молекулярная диффузия. Молекулярная диффузия представляет собой область микрокинетики, когда перенос массы вещества осуществляется молекулами. Молекулы газа непрерывно находятся в движении и сталкиваются друг с другом. Число таких столкновений, вследствие больших скоростей и большого числа молекул, очень велико. Молекулы как бы взаимно расталкивают друг друга, в результате чего направление и скорость движения молекул непрерывно меняются. Громадное число столкновений между молекулами приводит к тому, что они в массе не столько движутся в каком-либо направлении, сколько толкутся на месте. Этим и объясняется постоянное, самопроизвольное, медленное перемешивание молекул газа, перенос энергии и массы. [c.192]

Теоретические и экспериментальные исследования по вопросам микрокинетики изложены в опубликованных работах [1—5]. Работ, специально посвященных изучению кинетики гидрирования моносахаридов, сравнительно немного. В основном в них отражено влияние различных факторов на скорость гидрирования моносахаридов в присутствии тех или иных катализаторов, а также высказаны некоторые предположения о механизме реакции [6—9]. [c.68]

Л e 6 e Д e B H. H. и др. Кинетика и микрокинетика реакции окиси этилена со стеариновой кислотой. Химическая промышленность , 1966, № 4, 263. [c.169]

В науке о процессах и аппаратах изучается макрокинетика основных процессов химической технологии. При этом используются данные по микрокинетике, характеризуемой элементарными, независимо протекающими на молекулярном уровне процессами, такими, как теплопроводность, молекулярная диффузия и т. д., которые рассматриваются в физике, физической химии, химической термодинамике и других науках. [c.10]

При анализе процессов, протекающих в биореакторе, всю совокупность явлений в них необходимо разделить на два уровня микроуровень (микрокинетика процесса) и макроуровень (макрокинетика процесса). К факторам, определяющим микроуровень применительно к биореактору, относится совокупность физических, химических и биохимических явлений, происходящих на уровне отдельных клеток. Анализ процессов, протекающих в самих клетках, оценивается интегрально как скорость роста клеток, их деления, гибели и т. д. К факторам, определяющим макроуровень, относятся эффекты гидродинамические, тепловые, диффузионные крупномасштабного характера, структура которых в значительной мере формируется особенностями конструкции аппарата, характером и способами подвода к нему внешней энергии и т. д. Поскольку провести четкую границу между двумя уровнями явлений в аппарате невозможно, возникает необходимость введения и учета эффектов промежуточного уровня. [c.105]

Большое внимание в последнее десятилетие уделялось взаимосвязи между скоростями химической реакции и диффузии. Дамкел-лер и особенно Франк-Каменецкий широко развили эту область. Последний различает микрокинетику (т. е. химическую кинетику) и макрокинетику (т. е. физический транспорт — перенос реаги-руюш их веществ). Следуя ван Кревелену мы должны учитывать при макрокинетическом анализе величины среднего моле1 улярного пробега, распределения вещества в гетерогенных системах (диффузия) и в реакторе в целом (перенос конвекцией). Укажем, что для получения сведений о химической кинетике мы все еще должны полностью полагаться на экспериментальные данные по каждой отдельной исследуемой реакции. [c.20]

Поскольку при протекании химических реакций осуще ствляется взаимодействие на уровне молекул реагентов, то принимают, что процесс протекает на молекулярном уровне — микроуровне. Изучение скорости протекания процесса на молекулярном уровне составляет задачу микрокинетики. [c.365]

МИКРОКИНЕТИКА ПРОЦЕССОВ В ПОРИСТЫХ ЭЛЕКТРОДАХ [c.37]

В реальных аппаратах на химическую реакцию влияют сопутствующие физические процессы, обусловленные тепло- и массообменом и гидродинамической обстановкой. Протекание процесса в таких условиях называют макроскопическим или на макроуровне. В связи с этим принято различать микрокинетику и макрокинетику химических процессов. Разумеется, что такое деление является в известной степени условным, но оно позволяет дать количественную оценку разным сторонам сложного химического процесса. [c.57]

Рассмотрим кристаллизацию в дисперсных системах как процесс эволюции во времени большой системы кристаллов. В принципе, вероятно, возможно рассмотреть поставленную задачу, решив уравнение Лиувилля при надлежащем выборе начальных и граничных условий. Детальный анализ такого решения должен выявить все особенности, наблюдаемые при кристаллизации в дисперсных системах. Сказанное основано на следующей фундаментальной идее если задана некоторая система уравнений и начальное ее состояние при т = 0, то ее эволюцию в последующие моменты времени можно объяснить посредством задания точных законов микрокинетики изучаемого явления. Информация о законах микрокинетики и, следовательно, о свойствах системы содержится в векторах ёа,/с1т — см. уравнение (1.2). [c.138]

Однако подход, основанный на решении уравнения Лиувилля, требует глубоких знаний методов статистической физики и законов микрокинетики кристаллизации в дисперсных системах. В связи с этим воспользуемся более традиционным подходом [c.138]

Процессы нефтепереработки и нефтехимии, намечаемые к крупнотоннажному осуществлению, должны изучаться предварительно на пилотных установках при искусственном наложении на основные реакции отдельных осложнений или их комплекса. Углубленное изучение характера протекания химико-технологических процессов нефтепереработки при наложении на них гидродинамических, массообменных и теплотехнических осложнений в нефтепереработке носит название исследований прикладной макрокинетики, в отличие от истинной неосложненной микрокинетики, исследуемой в лабораториях. Существуют и другие названия прикладной. макрокинетики химико-технологическая кинетика [20], кинетика промышленная [21, 22], динамика промышленных процессов [7], кинетика каталитических реакций с массопередачей и теплопередачей [23, 24], просто макрокинетика [25, 26] и, наконец, математическое описание [12, 27]. Основам теоретической [c.33]

Исследование элементарных химических актов лежит в основе изучения механизма сложных химических реакций и составляет задачу так называемой химической микрокинетики (см. гл. VII). [c.138]

Процессы, описываемые микрокинетикой, для данной реакции являются функцией только катализатора. Поэтому именно микрокинетика лежит в основе оценки и отбора катализаторов. Скорость химической реакции определяется уравнением [c.43]

При анализе процессов, происходящих в аппаратах, принято всю совокупность протекающих в них явлений условно делить на два уровня макроуровень (микрокинетика процесса) и макроуровень (макрокинетика процесса) [ . микрокинетическим факторам относится совокупность физико-химических эффектов,, определяющих скорость протекания физических или химических явлений на молекулярном (атомарном) уровне и в локальном объеме аппарата. Макрокинетика процесса изучает поведение ФХС в аппарате в целом. Здесь на эффекты микроуровня накладываются гидродинамические, тепловые, диффузионные явления крупномасштабного характера, структура которых определяется конструктивными особенностями промышленного аппарата, характером подвода к нему внешней энергии, типом перемешивающих устройств и т. п. [c.42]

Что касается ЛПЭ-11, то при одинаковых с С2Н5ОН диффузных закономерностях макрокинетики фильтрации механизм элементарных реакций подавления клеток биофазы различается. По-видимому, ЛПЭ-11 сразу блокирует активные центры клеточных мембран, что связано со специфическим действием группировки Ы в биоцидах. Таким образом, различие в воздействии ЛПЭ-11 и С Н ОН на биофазу проявляется на стадии взаимодействия биоцида с липидной оболочкой клеточных мембран или другими активными центрами клеток. Несмотря на это, стадия диффузии является лимитирующей и определяет микрокинетику процесса в целом, независимо от биоцидной активности и природы реагента. [c.144]

Микрокинетика исследуется таким образом, чтобы полностью исключалось искажающее влияние на процесс таких макроявлений, как макроперемешивание, искажающее влияние температурного профиля, а также концентрационного профиля за счет побочных явлений диффузии. Поэтому кинетика химических реакций в чистом виде изучается по специально разработанным методикам в специальных реакторах, о чем будет сказано ниже. Исследователь обычно работает в контуре с вычислительной машиной, на которой легко и быстро оцениваются получаемые в эксперименте кинетические данные. Результаты исследования микрокинетики процесса являются необходимой частью (составляют блок) общей математической модели промышленного процесса. [c.365]

Вся информация о микрокинетике процесса поступает с лабораторной установки на укрупненную опытную установку, где снимается макрокинетика процесса, под которой понимают изучение взаимодействий больших конгломератов молекул, макрочастиц потока, влияние на процесс макропотоков вещества и энергии, а также истинного времени пребывания частиц потока в реальном аппарате. Исследователь обычно работает в контуре с вычислительной машиной, на которой быстро просматривается адекватность модели. [c.411]

В случае Ч = 1 характеристики электродов имеют промежу-.гочные значения между характеристиками для равнодоступных и полубесконечных электродов. Например, габаритная плотность тока для случая, когда микрокинетика описывается уравнением (1.67), равна [c.43]

Все рассмотренные выше примеры кинетических параметров газовыделения относятся в основном к процессам первичного разложения угля. Кинетическое исследование выделения газов при вторичном газовыделении (после образования полукокса) произведены Р. Реннхаком [50] и Н. Берковичем [26]. Эта область температур представляет интерес с точки зрения изучения микрокинетики, так как образование смолы, бензола и воды практически закончилось до образования полукокса. В этой области температур выделяются преимущественно На и СН4. [c.179]

Нуншо констатировать, что правильные представления о микрокинетике и механизме реакций горения и газификации можно получить только путем тонких экспериментальных исследований, в кинетическом режиме, с тщательным устранением неизотермичности, влияния внутреннего реагирования, диффу.зии (внешней и внутренней) и всякого рода вторичных и обратных реакций, протекающих при накоплении продуктов газификации в системе. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют исследования, проводившиеся ио вакуумной методике. Некоторую ясность могут внести дальнейшие исследования методом изотопов, но при условии отсутствия усложнений в протекании основной реакции. Нам кажутся перспективными исследования методом прецизионного взвешивания, если они будут проводиться параллельно с газовым анализом продуктов реакции и выявлением материального баланса реагирующих веществ как по газовой, так и по твердой фазе. К числу таких работ относятся исследование Гульбрансена и Эндрью [220], изучавших реакцию СО2С ири низких давлениях на частице графита, подвешенной к микровесам, при одновременном измерении парциального давления СО2, что дало возможность установить характер образования с течением времени поверхностного окисла. Нри этом не умаляются роль и значение других методов исследования. Кая<дый из них делает вклад в своей, специфической области в теорию горения и газификации твердого топлива. Среди старых методов, мало применяемых в области горения и газификации, следует еще указать метод термографии, разработанный Курнаковым. [c.168]

Микрокинетика ставит своей задачей значительно более тонкие исследования механизма и элементарных актов гомогенных, в том числе газовых реакций, являющихся как правило сложными цепными реакциями (см. гл. VI). Правда, иногда и на основе макрокинетиче-ского изучения создаются схемы механизма реакций, ио они являются в сущности гипотетическими и не имеют подлинного экспериментального подтверждения без изучения элементарных звеньев цепи. Как известно, в развитии цепных реакций играют очень важную роль свободные атомы, радикалы и другие активные промежуточные вещества (см. гл. VI) Эти промежуточные продукты именно вследствие своей активности очень неустойчивы и имеют весьма непродолжительный срок жизни (сотые и тысячные доли секунды). Обнаружить их и тем более измерить концентрации можно только с помощью особенно чувствительных методов. Среди них наиболее общим и эффективным является спектроскопический метод. Он заключается в изучении спектров испускания и поглощения пламени реакций, сопровождающихся свечением. [c.173]