Последовательно-параллельные реакции равновесие

Термодинамику крекинга следует изучать, во-первых, для предсказания возможных направлений реакций и наиболее благоприятных условий протекания их, во-вторых, для вычисления теплот реакций. Конечно, надо при этом подчеркнуть, что термодинамические расчеты крайне затруднены и малонадежны из-за огромного множества одновременно протекающих параллельных и последовательных реакций. Большинство из них условиях крекинга находится далеко от состояния равновесия, ибо равновесие для подобных систем — полное разложение углеводородов до углерода и водорода. Тем не менее для ряда реакций изомеризации олефиновых углеводородов, деалкилирования и изомеризации ароматических соединений наблюдается равновесное состояние. Весьма ценными [c.229]

Система последовательно-параллельных реакций ири синтезе аминов из хлорпроизводных имеет одну необычную особенность. Образующийся хлористый водород связывается с аммиаком и аминами в соли, ие способные к взаимодействию с хлорпроизводными. Очевидно, что распределение хлористого водорода зависит от основности аммиака и аминов, причем устанавливается следующее равновесие [c.274]

При изучении условий реакции принимаются во внимание многие факторы разрыв связей (ковалентных и электровалентных) между атомами, формирование соединений из атомов, радикалов и ионов, изменение строения молекул без перехода через эти промежуточные формы и, наконец, термодинамическое равновесие и изменение скоростей различных параллельно и последовательно протекающих реакций. [c.11]

Реакции образования. Поликонденсация фенола с формальдегидом — сложная совокупность последовательных и параллельных реакций. Наиболее типичные и многократно повторяющиеся — присоединение СНдО к фенолу (при этом получается феноло-спирт), а также к уже образовавшимся фенолоспиртам или олигомерам и конденсация фенолоспиртов с фенолом, олигомерами или между собой. Те и др. реакции практически необратимы (константа равновесия порядка 10 ООО). По- [c.356]

Среди последовательно-параллельных реакций существенной особенностью отличаются прев ращения, в которых устанавливается кислотно-основное равновесие между веществами А и В последовательных стадий (гидролиз хлорпроизводных, S-алки-лирование и др.) [c.337]

Уравнения скорости для параллельных реакций различных порядков уже обсуждались в разд. III.4. Опыт показывает, что для параллельных реакций характерно то, что они не следуют каким-либо простым законам скорости и не приводят к равновесию. Этого, конечно, недостаточно для того, чтобы отличить их от серии последовательных реакций, но практически общих методов для такого определения и не существует. [c.92]

Так, в случае единственной необратимой реакции повышение температуры только увеличивает ее скорость, а в случае обратимой эндотермической реакции — к тому же и смещает равновесие в сторону образования целевого продукта. Если, помимо основной реакции образования целевого продукта, имеется параллельная или (и) последовательная побочная реакция с энергией активации, меньшей, чем у основной, то повышение температуры увеличивает и скорость, и избирательность процесса. Во всех этих случаях температуру процесса следует поддерживать на верхнем допустимом пределе Т. Эта предельная температура может определяться, например, условиями скачкообразного перехода процесса в диффузионный режим, при котором, вследствие сильного разогрева активной поверхности плавится или дезактивируется катализатор или начинают идти незаметные при низкой температуре побочные реакции. Другим фактором, ограничивающим допустимую температуру процесса, может быть возникновение при повышенных температурах нежелательных реакций, идущих в объеме (вне поверхности катализатора) по цепному механизму. Предельная температура Т зависит от состава реаги- [c.366]

Из приведенных примеров следует, что не все одновременно протекающие реакции могут быть независимыми. При расчете равновесного состава системы необходимо исходить только из независимых реакций. Сложные химические процессы могут протекать через образование промежуточных соединений, быть параллельными и последовательно-параллельными. Обозначим через Аг°(1) константу равновесия для реакции образования промежуточного соединения из исходных веществ, а через /С°(И) константу равновесия суммарной реакции. Тогда возможны три варианта процесса [c.283]

Состав образующихся в опыте диметилциклогексанов не является, строго говоря, постоянным, так как эта смесь углеводородов стремится к дальнейшим превращениям в сторону термодинамического равновесия. В общем виде рассматриваемые реакции являются в кинетическом отношении сложными, имеющими последовательно-параллельный механизм с несколькими цепями и перекрещиваниями [c.158]

Обратимся теперь к рассмотрению параллельно-последовательных реакций. Для термодинамического анализа важны лишь начальное и конечное состояния системы. Поэтому рассмотрение равновесия последовательных реакций является излишним. Однако для решения ряда практических задач существенное значение приобретает выяснение влияния давления на равновесие параллельно-последовательных реакций. Простейшим типом параллельно-последовательных реакпий являются реакции ступенчатой полимеризации, протекающие через последовательное присоединение молекулы мономера к молекуле димера, тримера и т. д. по следующей схеме [c.174]

Действие высокого давления на сложные химические процессы весьма многообразно. Так, например, давление может сильно ускорить такие последовательные или параллельные реакции, которые при низких давлениях протекают крайне медленно. Тогда в числе продуктов реакций могут оказаться вещества в концентрации значительно больщей, чем при осуществлении этих же реакций при низких давлениях. Наряду с этим возможно резкое увеличение равновесных концентраций веществ, которых при низких давлениях было очень мало, из-за различной сжимаемости исходных веществ и продуктов реакции. Естественно, что состав продуктов сложных процессов определяется и равновесием, и скоростью составляющих их простых реакций. Поэтому-очень часто невозможно определить, за счет какого фактора — кинетического или термодинамического изменился под высоким давлением состав продуктов реакции. Приходится делать те или иные предположения, основываясь и на экспериментальных данных и на теоретических соображениях. [c.186]

Следует, однако, помнить, что великое множество реакций органической химии протекает неоднозначно, в соответствии с одним уравнением химической реакции, а представляет собой сложную совокупность последовательных и параллельных реакций, идущих с разной скоростью. Некоторые из параллельных реакций обратимы и протекают до равновесия, другие идут практически до конца. Для очень большого числа реакций нет практической возможности расчленить сложную реакцию на простые и найти для каждой из них в отдельности положение равновесия, кон- [c.89]

Если по ходу реакции или в результате ее возникает несколько систем продуктов, то химический процесс состоит из последовательных или параллельных реакций такое превращение называют сложным. При параллельных реакциях, ведущих к одной и той же системе продуктов, компоненты могут быть идентифицированы лишь путем кинетического исследования. Когда превращение ограничено химическим равновесием, то конечное состояние является результатом равенства скоростей прямой и обратной реакций. [c.18]

Тип протекающих в реакционно-ректификационной колонне реакций влияет на показатели процесса, определяет выбор способа управления процессом и метод его расчета. К первой группе относятся РРП с простыми реакциями. Эта группа подразделяется на две подгруппы РРП с необратимыми реакциями [5, 29] и РРП с обратимыми реакциями [3]. Основным назначением использования РРП с простыми реакциями является увеличение скорости реакций и повышение конверсии исходных реактантов. РРП со сложными реакциями составляют вторую группу. Назначение таких процессов часто не ограничивается увеличением скорости и конверсии, но служит задаче повышения селективности реакции. Примеры РРП с параллельными реакциями представлены в [17, 29] и с последовательными в [12]. В [9] описан РРП со сложной последовательно-обратимой реакцией. Наибольшее число публикаций по РРП касается обратимых реакций вида А+Вч=ьС- -Д. Связано это, в первую очередь, с очевидностью преимуществ РРП в сравнении с обычными реакторами по возможности смещения равновесия за счет использования эффекта ректификации. Между тем, возможности РРП по повышению селективности сложных реакций выявлены еще недостаточно. [c.118]

Одним из важнейших показателей процесса роста кристалла является его линейная скорость, которая характеризует выход химического процесса в данных условиях. Исследование скоростей роста кристаллов кремния при водородном восстановлении его хлоридов показало, что при данном соотношении компонентов газовой смеси, при изменении температуры скорость роста вначале увеличивается, достигает максимума, а затем постепенно падает (см. рис. 9.3). Такой характер зависимости скорости роста от температуры обусловлен тем, что химический процесс состоит из нескольких параллельно и последовательно идущих реакций. Поскольку температурная зависимость констант равновесия разных реакций различна, то суммарный выход реакции должен изменяться в соответствии с изменением относительного выхода отдельных реакций. [c.349]

Следует, однако, помнить, что великое множество реакций органической химии протекает неоднозначно, в соответствии с одним уравнением химической реакции, а представляет собой слол<ную совокупность последовательных и параллельны.х реакций, идущих с разной скоростью. Некоторые из параллельных реакций обратимы и протекают до равновесия, другие идут практически до конца. Для очень большого числа реакций нет практической возможности расчленить сложную реакцию на простые и найти для каждой из них в отдельности положение равновесия, константу равновесия (или величину АО). Если это оказывается возможным, то после наступления равновесия можно рассчитать сложный состав реакционной смеси. Нередко это настолько сложная задача, ч о она может быть решена только с помощью современной вычислительной техники. [c.83]

Один из наиболее простых случаев определения оптимума — установление максимального соотношения концентраций исходных продуктов, когда побочные параллельные и последовательные реакции не осложняют процесс. Располагая функциональной зависимостью константы равновесия реакции Кс от соотношения концентраций, можно определить экстремум (оптимум), приравняв нулю первую производную этой функции. Способ иллюстрируется приведенным ниже примером. [c.176]

Расчеты изменения изобарного потенциала при крекинге парафиновых углеводородов показывают, что в обычно выбираемых для крекинга температурных условиях термодинамически возможны многие реакции. И, в действительности, крекинг характеризуется одновременным протеканием параллельных и последовательных реакций. Судить о преобладании той или иной реакции нельзя по величине изменения изобарного потенциала в различных возможных реакциях крекинга. Термодинамика вступает в свои права только в тех случаях, когда речь идет об установлении равновесия при высоких температурах. Но даже в этих условиях применение законов химической термодинамики довольно ограничено по причине протекания конкурирующих реакций. При использовании специальных катализаторов любая из возможных реакций или несколько желательных могут стать преобладающими. [c.322]

Во второй зоне химического реактора протекает ряд последовательных или параллельных химических реакций, каждая из которых характеризуется скоростью (кинетический фактор) и состоянием равновесия в системе (термодинамический фактор) [c.95]

Рассчитайте для нее константы равновесия и термодинамические характеристики. Опишите структурные превращения (какие связи разрываются, какие образуются, как изменяются углы между связями), которые сопровождают каждую реакцию. Ответьте на вопрос, можно ли из метана получить этан и этилен Среди рассматриваемых реакций укажите последовательные и параллельные. [c.154]

Термическое разложение углеводородов представляет собой сложный процесс, который можно представить как ряд протекающих последовательно и параллельно химических реакций с образованием большого числа продуктов. Энергетические характеристики реакций, выражаемые термодинамическими соотношениями, определяют направления и максимальную равновесную степень превращения по ним исходных веществ. Равновесную степень превращения по химической реакции можно вычислить из уравнения зависимости константы равновесия /Ср от изменения стандартной энергии Гиббса (свободной энергии, G°) [24] [c.13]

В подавляющем большинстве случаев в присутствии данного катализатора, помимо основной реакции, протекает еще ряд побочных параллельных или последовательных реакций. Доля прореагировавших исходных веществ с образованием целевых продуктов характеризует селективность катализатора. Она зависит не только от природы катализатора, но и от параметров каталитического процесса, поэтому ее следует относить к определенным условиям проведения реакции. Селективность зависит также от термодинамического равновесия. В нефтепереработке иногда селективность условно выражают как отношение выходов целевого и побочного продуктов, например, как бензин/газ, бензин/кокс или бензин/газ +кокс. [c.417]

В начале раздела 1.5 мы исходили из представлений о химических реакциях как о макроскопически наблюдаемых явлениях. Информация, необходимая для составления химического и термохимического уравнений и для определения константы скорости, получалась исключительно путем сравнения конечного и начального состояний. Количественным представлением о протекании реакции во времени является уравнение скорости, причем сложные реакции представляются в виде нескольких протекающих последовательно и/или параллельно элементарных реакций. Теоретическое объяснение временной зависимости элементарных реакций и активационных параметров удается осуществить лишь с помощью представлений о движении в элементарных процессах отдельных молекул, а также их атомов и электронов. При таком механизме элементарного процесса особое значение приобретает переходное состояние. Не считая реакций, контролируемых диффузией, макроскопически наблюдаемая зависимость констант равновесия и скорости от температуры обусловлена исключительно статистическими факторами. [c.167]

Известно, что термодинамическую вероятность образования продуктов в системе многих параллельных и последовательных реакций следует оценивать только по результатам расчетов их общего одновременного равновесия. Однако для ФТ-оинтеза такие расчеты проводить нецелесообразно из-за неограниченного числа реакций. На этом основании при расчете термодинамики ФТ-синтеза исходят из предпосылок о независимости отдельных реакций друг от друга. Необходимо отметить, что состав продуктов реакции очень сильно зависит от состава синтез-газа. [c.269]

Многие процессы при определенном режиме достигают состояния равновесия, соответствующего недостаточному превращению реагентов, либо сопровождаются последовательно или параллельно протекающими реакциями, усиливающимися по мере углубления основного процесса. В этих случаях для достижения большей глубины или даже практически полного превращения необходимо [c.580]

Процессы смешанного типа включают как параллельные, так и последовательные реакции все реакции или некоторые могут быть обратимыми. В процессе, включающем только обратимые реакции, концентрации всех веществ при т->оо приближаются к равновесным значениям с е. Если какое-либо вещество или одно из веществ, находящихся с ним в равновесии, вступает в необратимую реакцию, то по прошествии достаточного промежутка времени его концентрация станет исчезающе малой. Наличие максимума у функции изменения концентрации во времени указывает, что данное вещество является промежуточным в цепи последовательных превращений. [c.91]

До сих пор мы рассматривали особенности кинетики каталитических реакций, обусловленные наличием последовательных стадий. Однако для гетерогенного катализа очень характерны параллельные реакции. Мы затрагивали этот вопрос без вывода соответствующих уравнений, разбирая селективность каталитических реакций (см. стр. 31). В более общем виде, с концентрацией внимания на различиях в количественных характеристиках адсорбционных и химических стадий, этот вопрос рассматривается в статистической теории процессов на неоднородных поверхностях [8]. Как указывалось в первом параграфе этой главы, при изучении равновесий и кинетики поверхностных процессов целесообразно исходить из вида распределения р х) активных участков по — теплотам адсорбции, характера образования различных поверхностных и промежуточных форм и соответствующих энергий активации Е. Из этих р (Q) и р (Е) легко получить р ( ) и р (к) распределение по константам равновесия и константам скоростей. Из-за вхождения в уравнения для К як энергетических множителей в виде показательных функций ехр (QIRT) и ехр —E/RT) в большинстве случаев особенности процессов и равновесий определяются расположением сравнительно узких (— 3RT) контролирующих полос и чувствительностью этого расположения к внешним параметрам (t, и т. д.). Применим эти представления к процессам с разными типами контролирующих стадий, предпослав рассмотрению катализа ознакомление с адсорбционными равновесиями и кинетикой адсорбции на широко неоднородных поверхностях. [c.70]

Процесс выращивания методом испарения и конденсации простого однокомпонентного вещества в глубоком вакууме считается самым простым и управляемым. Однако практика последних лет показывает, что наиболее совершенные эпитаксиальные пленки с контролируемыми и воспроизводимыми электрофизическими параметрами получаются в процессах роста, когда кристаллизующееся вещество выделяется на подложке в результате гетерогенной химическоД реакции. Равновесие между поверхностью кристалла и внешней фазой определяется в случае вакуумного напыления величиной давления насыщенных паров, а в случае химических процессов — величиной константы равновесия химической реакции между веществом образующегося кристалла и всеми газообразными компонентами реакции. Исследование равновесия между вы 1еляющейся твердой фазой и газообразными компонентами гетерогенной химической реакции требует детального изучения всех возможных параллельных и последовательных реакций и температурных зависимостей их констант равновесия. При этом надо учитывать и то, что на начальных стадиях роста возможны реакции между материалом подложки и компонентами реагирующей газовой смеси. Из этого следует, что процессы вакуумного напыления значительно проще для исследования. [c.276]

Хафу [357] удалось также решить задачу о медленном приспособлении полей под влиянием вынуждающих сил, которое реализуется через последовательность состояний геострофического равновесия. Эта задача возникла при рассмотрении цир-кулящи океана как реакции на процесс испарения (см. разд. 9.14). Кроме того, Хаф доказал, что при медленных движениях вращающейся однородной жидкости скорости на линиях, параллельных оси вращения, остаются неизменными. Этот результат теперь называют теоремой Тейлора — Праудмеиа. Далее он установил, что в стационарном течении слоя однородной жидкости глубины /г величина //А (равная на сфере [c.242]

Такой механизм совпадает с экспериментальными данными и не требует допущения о последовательности внутримолекулярных 1,2-сдвигов этильной группы (С2Н5). Разложение полиэтилбензолов до достижения равновесия представляет собой последовательную реакцию. Катализатор, по-видимому, связывается наиболее основным центром, а когда достигнет стационарного состояния, он переходит к следующему самому основному центру. Параллельно протекает внутримолекулярная изомеризация 1,2,4-триэтилбен-зола в 1,3,5-триэтилбензол. [c.273]

Следует добавить, что параллельно-последовательный механизм изомеризации углеводородов, имеющих два реакционных центра, характерен только для реакций, в которых образуется один термодинамически устойчивый углеводород (например, дициклогексилметан). Если же реакция сопровождается образованием углеводородов, обладающих близкой термодинамической устойчивостью, то ее последовательная ветвь отпадает и продукты реакции получаются в соотношениях, близких к равновесным, иначе говоря, соотношение констант к и к будет соответствовать соотношению концентраций образующихся углеводородов в условиях равновесия. Именно такой пример был рассмотрен в главе 4 [c.201]

Во-первых, в большинстве случаев без применения рециркуляции невозможно достичь желаемой глубины превращения реагирующих веществ. Причина этого заключается в том, что многие процессы при определенном режиме доходят до равновесия, отвечающего недостаточно глубокому превращению сырья, или сопровождаются либо последовательно, либо параллельно проте1<ающими побочными реакциями, которые усиливаются по мере углубления процесса. К процессам такого типа относится переработка нефтепродуктов на установках, предназначенных для крекинга или риформинга, на которых, во избежание увеличения выходов побочных продуктов, полное превращение сырья достигается путем использования рециркуляции. Образующийся при крекинге бензин сам по себе нестоек в условиях работы установки и распадается на менее ценные продукты. Рециркулятом при крекинге технического сырья, как известно, является продукт, идентичный по пределам кипения с исходным сырьем. [c.227]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология