Кинетика реакций последовательно-параллельны

Решена одна из актуальных задач анализа реакторных систем - определение оценок параметров моделей кинетики многостадийных последовательно-параллельных реакций в различных условиях реализации эксперимента. [c.32]

Расчет кинетических констант методом опорных функций [84] основан на сведении дифференциальных уравнений скоростей реакций к алгебраическому уравнению путем прямого численного расчета входящих в него функций по экспериментальным данным. Идею метода поясним на примере кинетики двух последовательно-параллельных реакций [c.147]

В табл. 19, снабженной примечаниями, приведены изученные реакции, методики экспериментов и параметры активации Л и . Реакции, проводимые в газовой фазе в стеклянных реакторах, гомогенны и описываются в начальной стадии реакции уравнениями первого порядка. С повышением глубины превращения кинетику реакции осложняют параллельные, последовательные и обратные процессы, но в конденсированном состоянии этих осложнений можно избежать. В этом случае реакции подчиняются уравнению первого порядка до относительно высоких степеней превращения. [c.78]

Термодинамический расчет показывает возможность протекания отдельных стадий процесса и его глубину. Фактически же конечные результаты процессов определяются сопротивлением системы — соотношением скоростей одновременно идущих параллельных, последовательных, параллельно-последовательных реакций, на кинетику протекания которых существенное влияние оказывают диффузионные факторы (например, вязкость системы), формирование промежуточных активных соединений (например, активные сложные структурные единицы при слабых взаимодействиях и свободные радикалы при сильных взаимодействиях) и др. [c.154]

Методами кинетики параллельных и последовательно-параллельных реакций можно определять относительные значения констант скорости реакций одного и того же вещества А с различными соединениями В], В., и т, д. или реакций двух соединений А и В, приводящих к нескольким продуктам С,, и т. д. [c.206]

Многие реакции протекают в несколько последовательных и параллельных стадиях. Кинетический расчет таких реакций очень сложен. В химической кинетике широко используется еще один приближенный метод — метод стационарных концентраций (стационарного состояния). Этот метод применим к системам последовательных и последовательно-параллельных реакций, если промежуточные продукты в них характеризуются высокой реакционной способностью. Предполагается, что концентрация промежуточных соединений, находящихся в системе в незначительных количествах по сравнению с исходными веществами и продуктами ре- [c.327]

Реакции в большинстве случаев протекают значительно сложнее по сравнению с теми простейшими случаями, которые были рассмотрены, и на практике наблюдаются кажущиеся отклонения от закона действия масс. Наиболее часто встречающимися причинами усложнения кинетики является протекание последовательных, параллельных, сопряженных, обратимых и цепных реакций. [c.219]

По аналогии с семинаром № 1 на занятии целесообразно разобрать лишь, часть контрольных вопросов, посвященных либо кинетике обратимых и параллельных реакций (А), либо последовательным реакциям и методу стационарных концентраций Боденштейна (Б). [c.31]

Константа скорости реакций. Молекуляр(юсть н порядок реакций. Цепные реакции. Реакции в закрытых системах. Односторонние и двусторонние реакции. Параллельные и последовательные реакции. Кинетика реакций в открытых системах. Реакторы идеального смешения и идеального вытеснении. [c.163]

На практике чаще всего встречаются сложные реакции (обратимые, параллельные и последовательные), кинетика которых основана иа независимости протекания и одновременного подчинения закону действующих масс. В результате изменение системы слагается из суммы изменений, внесенных каждой из этих независимых реакций, общий порядок реакции нередко оказывается дробным. В качестве примера рассмотрим параллельные реакции [c.142]

Г.Г. Валявин высказал сомнение по поводу обоснованности первой стадии данной схемы на основании того, что шестичленные нафтены в условиях крекинга и коксования дают очень мало ароматических углеводородов, а ароматические углеводороды могут образовываться и при крекинге парафинов через непредельные углеводороды. Г.Г. Валявин, изучавший кинетику коксования нефтяных остатков, пришел к заключению о том, что [6] образование карбоидов в схеме последовательно - параллельных реакций коксообразования начинается при достижении некоторой предельной концентрации асфальтенов, величина которой зависит в основном от соотношения групповых компонентов (величина предельной концентрации асфальтенов возрастает с повышением ароматичности дисперсионной среды). [c.64]

Таким образом, мы видим, что научные исследования 1940-1970-х годов базируются на параллельно-последовательных реакциях деструкции и уплотнения. Такой подход к объяснению механизмов коксообразования считался классическим, и отойти от него, практически, было невозможно. Однако, следует отметить, что данные по химизму и кинетике реакций индивидуальных углеводородов на основе параллельно-последовательного механизма давали только ориентировочное представление о химизме и кинетике крекинга нефтепродуктов и в особенности тяжелых нефтяных остатков [100] и не давали полного представления о том, каким образом из углеводородов образуется графит в конечном итоге [16]. [c.66]

Отметим, что во всех приведенных выше уравнениях О может означать не только непосредственно измеренную оптическую плотность исследуемой системы, но и оптическую плотность, соответствуюш,ую образованию какого-либо окрашенного производного из отобранной для анализа аликвоты. При исследовании кинетики сложных последовательных или параллельных реакций приходится выбирать несколько аналитических длин волн, так как измерения при одной длине волны не всегда могут дать информацию обо всех стадиях процесса. [c.157]

КИНЕТИКА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПЕРВОГО ПОРЯДКА [c.242]

Протекание химических процессов термической деструкции органических соединений ТГИ подчиняется известным законам химической термодинамики и кинетики. Тем не менее в этом случае протекает одновременно множество различных реакций (последовательных и параллельных), выделить из которых какую-либо одну чрезвычайно трудно. Можно исследовать процесс деструкции по одному из продуктов, но чаще всего его изучают по динамике образования, например, летучих продуктов. В этом случае говорят о брутто-реакциях. [c.130]

В реакциях с участием сложных органических молекул число возможных промежуточных продуктов становится очень большим. Таковы наиболее важные в техническом отношении реакции горения — процессы окисления высших углеводородов [41]. Направить подобные процессы по определенному химическому пути удается только с помощью катализаторов, обладающих высокой специфичностью. В отсутствие подобных направляющих факторов процесс разветвляется по столь многим каналам, что точное количественное его описание становится неосуществимым. Для такого рода сложных процессов большую пользу могут принести модельные кинетические схемы, приближенно описывающие сложную и запутанную совокупность многообразных элементарных реакций последовательностью нескольких стадий. Каждая из этих стадий заменяет целую группу параллельных и последовательных реакций участвующие в ней вещества не конкретизируются химически, но определяются только символически. Для каждой стадии подбирается простое кинетическое уравнение, приближенно выражающее ее кинетику. С примером подобной модельной схемы мы познакомимся ниже в применении к окислению углеводородов. [c.275]

По-видимому, в наиболее общей форме кинетика массопередачи со сложной химической реакцией изучена в работе Г. Я. Мироновой с сотрудниками [37]. Авторы получили численное решение системы уравнений типа (2.2) — (2.5) для массопередачи с обратимыми последовательно-параллельными реакциями вида [c.87]

Разберем теперь такие распространенные типы реакций, как параллельные и последовательные, и на примере первых из них рассмотрим влияние температуры на кинетику процесса. [c.21]

На практике в большинстве случаев мы имеем дело со сложными реакциями (обратимые, параллельные и последовательные), кинетика которых основана на независимости протекания и одновременно подчинения закону действия масс каждой из них. В результате итоговое изменение системы слагается из суммы изменений, внесенных каждой из этих независимых реакций общий порядок реакции нередко оказывается дробным. [c.111]

Весьма важен вопрос о выборе контролируемого параметра при исследовании кинетики реакций. В простых газо-жидкостных процессах, в которых хорошо изучены направления химических превращений (например, реакции гидрирования непредельных соединений или восстановления нитросоединений водородом), контролируемым параметром может служить давление. Процесс в этом случае проводят статически в изохорических условиях, а скорости реакций измеряют по скорости изменения давления в системе. Математическая обработка полученных результатов достаточно проста. Сравнительно недавно стал применяться адиабатический метод исследования кинетики реакций [3, 4], когда контролируемым параметром является только температура. Метод основан на определении скорости разогрева адиабатического реактора и применим для экзотермических реакций. Для его использования нужно знать тепловые эффекты реакций и теплоемкости реагентов и продуктов. Хотя разработаны способы применения адиабатического метода для исследования сложных параллельных и последовательных реакций и даже для проточных систем [5], однако в этих случаях математическая обработка данных, да и сам эксперимент, становятся весьма затруднительными. Кроме того, надо иметь в виду, что принципиально при применении чисто адиабатического метода всегда есть опасность непредвиденного изменения направления реакции в момент достижения высоких температур, что сразу затрудняет расшифровку полученных данных. По всем этим причинам адиабатический метод пока не нашел широкого распространения. [c.343]

Сходство кинетики реакций с последовательными стадиями и рассматриваемых здесь сопряженных реакций обусловлено еще и тем, что последние только формально являются параллельными реакциями, будучи по существу также реакциями с последовательными стадиями, как это явствует из их механизма. Единственное отличие этих реакций от рассмотренных выше состоит в том, что их участниками являются по крайней мере три исходных вещества, в то время как в реакции с последовательными стадиями — два вещества. [c.33]

Это открытие было очень важным, так как оно указывало на наиболее активные места в структуре смешанных катализаторов, а именно на линии соприкосновения компонентов, т. е. на границу раздела фаз. Такое представление о различии в активности однокомпонентных и двухкомпонентных катализаторов подтвердилось превращением однокомпонентных катализаторов в смешанные вследствие выделения в процессе реакции углерода [259]. Оно было подтверждено далее изучением кинетики реакций в монослое [260]. Впоследствии выводы, полученные Баландиным и Рубинштейном при изучении дегидрогенизации и дегидратации спиртов, легли в основу интерпретации сложных каталитических процессов, включающих параллельные и последовательные реакции на многокомпонентных катализаторах. [c.248]

В химии при изучении механизма реакций, в ходе которых образуются коротко живущие высоко реакционноспособные вещества (свободные радикалы, комплексы с катализаторами и т. п.), так же, как и в энзимологии, часто не удается выделить и исследовать строения и свойства таких промежуточных соединений. Однако, исследуя скорость реакции при различных условиях, удается изучать механизмы довольно сложных (последовательных, параллельных, разветвленных и т. п.) процессов. Классическим примером приложения методов кинетики к изучению механизмов сложных реакций являются исследования Н. Н. Семенова и его школы, приведшие [c.7]

Для реакций, кинетика которых описывается системой обыкновенных дифференциальных уравнений с правыми частями в виде полиномов по концентрациям реагирующих веществ, предлагается для получения оценок констант пользоваться дифференциальными уравнениями, а не их интегральными формами [35]. Например, для последовательно-параллельной реакции вида [c.245]

Затем была изучена кинетика взаимодействия 2,4-ТДИ с бинарной смесью гидроксилсодержащих реагентов (сополимером и триметилолпропаном). Проведенные на ЭВМ расчеты показали, что наблюдаемую кинетику реакции бинарной смеси гидроксилсодержащих реагентов с 2,4-ТДИ можно описать только схемой последовательных реакций, протекающих параллельно. [c.63]

Большой интерес представляет сравнение реакционной способности метильных групп, находящихся в различном положении ароматического ядра ксилолов. Изучение кинетики процесса фотохимического хлорирования о-, м- и п-ксилолов в боковую цепь было проведено в интервале температур 90-150 С в растворе четыреххлористого углерода при освещении ртутной лампой с использованием в качестве хлорирующего агента хлора, разбавленного азотом [27]. Как показали исследования, этот процесс может быть описан следующей схемой последовательно-параллельных реакций [c.30]

Кинетика реакции бензилхлорида с аммиаком, протекающей через ряд последовательно-параллельных ступеней, и приводящей к образованию бензил-, дибензил- и трибензиламинов, впервые детально изучена в среде 65%-НОГО водного изопропилового спирта [166]. Из полученных кинетических данных следует, что каждая из этих ступеней протекает по бимолеку-Таблща 23. Влияние температуры на состав продуктов аминирования бензилхлорида и выход бензиламина [c.75]

Г. Эвери ограничивается рассмотрением кинетических уравнений химических реакций простых типов. В данной книге он не затрагивает сложные реакции последовательные, параллельные, аутокаталитические и т. д. Детально кинетические закономерности подобных процессов рассмотрены в общих курсах по химической кинетике, например в книге Эмануэль Н. М., Кнорре Д. Г., Курс химической кинетики, Высшая школа , М., 1974,—Прим. ред. [c.34]

Кинетика реакции взаимодействия газообразного брома с водородом, выражаемая обычным уравнением Н2 + Вгг=2НВг, была изучена Боденштейном и др. Если начало ее вызвано тем или другим путем, то реакция может дальше развиваться в некоторой степени самопроизвольно. По Христиансену, Герцфельду и По-ляни, это происходит в результате следующего ряда реакций, протекающих частью последовательно, частью параллельно [c.484]

Таким образом, основным условием оптимального проведения сложных реакций является правильный выбор аппаратурного оформления процесса с учетом характера движения жидкости в реакторе. Это условие определяется стехиометрическими соотношениями и наблюдаемой кинетикой реакций. Для обеспечения высокого выхода целевого продукта можно осуществлять процесс при высоких и низких концентрациях (параллельные реакции) или при постоянно соотношении концентраций (последовательные реакции) различных компонентов. В соответствии с. указанным требованием выбирают подходящую гидродинамическую модель, которая может быть реализована в реакторах периодического и пол упер иодического действия идеального вытеснения или в проточном реакторе идеального, смешения при медленном или быстром введении исходных реагентов. [c.199]

Если хотя бы одна из стадий сложного химического процесса является реакцией второго или более высокого порядка, то система дифференциальных уравнений, описывающая кинетику этого процесса, как правило, может быть проинтегрирована только численно. Исключение составляют лишь некоторые системы параллельных и последовательно-параллельных реакцип, которые ргюс.матрн-ваются в 3 этой главы. [c.244]

Я. Вант-Гофф первым понял и сформулировал то, что среди многообразия химических реакций обратимых, последовательных, параллельных, реакций с дробными, отрицательными и меняюшимися по ходу реакции порядками — есть нормальные химические превращения. Такие нормальные преврашения, утверждал Вант-Гофф, имеют строго целочисленный порядок, который может быть только 1, 2 или 3 (moho-, би- и тримолекулярные реакции). Все реакции, которые не имеют целочисленного порядка, Вант-Гофф отнес к сложным реакциям, складываюшимся из нескольких нормальных. Выдающиеся исследования Вант-Гоффа по кинетике химических реакций, теории растворов и стереохимии получили высокую оценку — Якоб Хендрик Вант-Гофф в 1901 г. был удостоен первой Нобелевской премии по химии. [c.15]

В ряде работ исследована теория некоторых специальных случаев одновременной абсорбции двух компонентов газа. Так, рассмотрена проблема [80, 90], связанная с химическим взаимодействием компонентов между собой после перехода их в жидкую фазу. Получены приближенные аналитические и численные решения для абсорбции двух газов, сопровождаемой сложной реакцией, в частности последовательно-параллельной реакцией, включающей две необратимых и одну обратимую реакцию [91]. Предполагается, что по такой схеме может протекать реакция хлоргидрирования этилена. Массопередача со сложной реакцией изучена также в работах [58, 92—94, 96]. Наконец, в работе [95] рассмотрена теория кинетики двухкомпонентной хемосорбции, осложненной обратимыми химическими реакциями, однако анализ ограничен областью протекания мгновенной реакции. [c.85]

В результате в рассматриваевюй многокомпонентной системе протекает множество последовательно-параллельных реакций. Применение стандартных методов химической кинетики к таким системам приводит к необходимости введения огромного числа констант скоростей реакций хлорирования индивидуальных продуктов, решение кинетических уравнений для которых создает практически непреодолимые трудности, даже с использованием быстродействующих ЭВМ. [c.25]

Как известно из химической кинетики, состав продуктов яри необратимых последовательно-параллельных реакциях определяется соотношением исходных веществ (галогена и углеводорода или его хлорпроизводного) и соотношением констант скоростей последовательных стадий. Галогенирование с замещением атомов водорода относится к процессам, в которых введение атомов галогена все более затрудняет дальнейшее замещение. Это вытекает из ранее отмеченного дезактивирующего влияния хлора на атомы водорода при соседних углеродных атомах. Так, хлористый этил хлорируется втрое медленнее этана, но для соединений с более длинной цепью углеродных атомов различие уменьшается, так как дезактивирующее влияние хлора быстро затухает. Наоборот, накопление атомов галогена ведет к значительному снижению реакционной апособности, и замещение последних атомов водорода с образованием пергалогенпроизводных протекает с большим трудом. [c.141]