Последовательно-параллельные реакции селективность

Рис. II.2. Селективность последовательно-параллельных реакций первого порядка.

Следует отметить, что селективность процесса значительно зависит от температуры, причем оптимальная температура реакции различна для различных типов реакторов. Например, для трех последовательно-параллельных реакций [c.36]

Для последовательных и параллельных реакций изменение температуры может влиять на селективность процесса, т. е. на долю целевого продукта среди прочих ее продуктов. Действительно, для параллельных реакций селективность процесса определяется отношением констант скорости частных реакций. Так как частные реакции имеют различные энергии активации, [c.254]

Рис. 93. Зависимость селективности по первому промежуточному продукту последовательно-параллельных реакций от мольного соотношения реагентов РуХт.

При этом соотношение продуктов для параллельных реакций одинакового порядка оказывается таким же, как и в кинетической области или в гомогенной среде, т. е. справедливо уравнение (У-22). Остается верным и уравнение (У-24) для последовательно-параллельных реакций, но в нем Св, 1 означает концентрацию промежуточного продукта в месте протекания химической реакции, т. е. в пограничной пленке и в объеме фазы 1 (в последнем случае — когда часть реагента проникает в объем). Общее решение для селективности такой системы отсутствует, но очевидно, что при очень быстрых последовательных реакциях промежуточный продукт В не успевает покинуть пограничную пленку, подвергаясь в ней последующим превращениям. В результате селективность по В меньше, чем в кинетической области. [c.266]

В рассматриваемой схеме последовательно-параллельных реакций (3.170) дифференциальная селективность по первому промежуточному продукту ф 1 определяется фактором параллельности (а) превращения А в этот продукт [c.195]

В конечном итоге последовательно-параллельные реакции приводят к образованию полимерных продуктов, а при получении мономерных (этиленгликоля, этилцеллозольва) являются нежелательными. Состав образующихся продуктов и селективность процесса по целевому продукту зависят от отношения констант скорости последовательных стадий реакций и соотношения реагентов. [c.515]

Приведенные на рис. 8.1 зависимости селективности бензиновых и керосиновых фракций имеют максимумы. Это подтверждает, что в процессе гидрогенизации протекают последовательно-параллельные реакции разложения сырья. На первой стадии ( 60 мин) наблюдается невысокая степень разложения с преимущественным образованием продуктов средней молекулярной массы (керосин). По мере углубления процесса возрастает выход бензина и газа при одновременном снижении выхода керосина. [c.133]

В этом уравнении 2/ 1 представляет собой отношение констант скоростей элементарных стадий взаимодействия У с веществами В и А. Следовательно, для таких последовательно-параллельных реакций дифференциальные уравнения состава продуктов и селективности можно составить без учета кинетики процесса в целом для этого нужно лишь знать механизм разветвления пути реакции по реагенту У. [c.361]

Таким образом, при изучении состава продуктов последовательных реакций следует изображать его графически в координатах N1—Ха, а для последовательно-параллельных реакций, кроме того, в координатах N1 — Соответственно и селективность последовательных реакций выражают как функцию> Хд или РуХу. При этом селективность по первому промежуточному продукту при Ха—>-0 или Ру.Х у— -О стремится к единице, что является убедительным признаком последовательной схемы превращений. [c.124]

Поскольку Св/Сд,о связано с Хд выражением (П-140), величина (Су,о — Су)/Сд, о является определенной функцией степени конверсии. Справедливо и обратное заключение, что степень конверсии Хд является функцией (Су, о — Су)/Сд, о- Следовательно, состав продуктов и селективность последовательно-параллельных реакций зависят от этой величины, которая представляет собой мольное отношение прореагировавшего общего реагента Y ко всему взятому количеству ключевого реагента А [c.371]

На рис. 1У-41 и 1У-42 (параллельные реакции), а также на рис. 1У-43 (последовательные реакции) представлен общий вид зависимости Q,. и Сд/(сд -Ь С5) от безразмерной температуры реактора Т и безразмерного времени пребывания б. Как следует из указанных рисунков, с увеличением времени пребывания температурный уровень, при котором проходит реакция, уменьшается и селективность возрастает. Если й < 1, то для достижения высокой селективности [c.351]

Для последовательно-параллельных реакций как раз и общепринято выражать состав продуктов и селективность в зависимости от величины yXy (использование просто мольного соотношения реагентов y будет правильным лишь при высокой степени конверсии общего реагента — близкой к единице). [c.371]

Диффузионная область. В этой области уравнения (У-20) и (У-21) справедливы для первой и третьей из рассматриваемых систем сложных реакций в отношении общей скорости расходования реагента У. Соотношение продуктов для параллельных реакций одинакового порядка останется таким же, как в кинетической области. Для последовательно-параллельных реакций промежуточный продукт еще в большей степени, чем в предыдущей области протекания процесса, не успевает покинуть поверхность реакции, и селективность по нему падает. [c.267]

Экспериментальное определение кривых состава продуктов и селективности в зависимости от РуХу общепринято для последовательно-параллельных реакций. При этом величина РуХу лучше всего находить из анализа продуктов (например, хроматографическим методом), что позволяет исключить неполноту превращения общего реагента [c.373]

Полученные соотношения (11.41) и (11.42) представлены в виде кривых на треугольной диаграмме (рис. 13). Профиль кривых 1 ж 2 показывает, что в отличие от предыдущего процесса с последовательными реакциями здесь при параллельных реакциях более целесообразно применять реактор с перемешиванием, поскольку кривая, соответствующая ему, расположена ниже кривой реактора полного вытеснения. Например, при степени превращения х = 0,75 в реакторе полного вытеснения селективность составляет [c.36]

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]

Для нахождения селективности в каскаде реакторов необходимо учитывать наличие продуктов реакции в поступающей в аппарат смеси. Так, уравнение (11-168) для последовательных реакций первого порядка (или последовательно-параллельных реакций) было выведено для единичного реактора полного смешения при отсутствии продуктов реакции в поступающей смеси. Для второго реактора каскада имеем [c.400]

Неизотермичность пористого зерна может приводить к сильному изменению селективности процесса, благодаря разли 1ию энергий активаций основной и побочной реакций [27 ]. Этот эффект окажется значительным для процессов, включающих как последовательные, так и параллельные реакции. Часто побочные реакции идут при оптимальной температуре процесса с малой скоростью, обладая большой энергией активации. Разогрев катализатора в диффузионном режиме ускоряет такие реакции сильнее, чем основную реакпию, ведущую к образованию целевого продукта, вследствие чего селективность процесса резко падает. [c.146]

Селективность реакций гидрирования и дегидрирования. Селективность этих реакций важна в двух отношениях — для предотвращения более глубоких превращений, ведущих к снижению выхода целевого продукта, и для направленного взаимодействия (ио определенной функциональной группе) исходного вещества. Следовательно, селективность зависит от развития последовательных и параллельных реакций. [c.469]

Как меняется интегральная селективность в ходе процесса (с увеличением степени превращения) при протекании а) параллельных реакций б) Последовательных реакций Обоснуйте свой ответ с помощью графиков, [c.107]

Если реакция проводится с 257о-м ГП, то содержание ионов натрия в нем не должно превышать 1 млн . Температура, время реакции и концентрация катализатора являются взаимосвязанными параметрами. При повышении температуры и концентрации катализатора время реакции уменьшается Однако увеличивать температуру и молярное отношение Мо ГПЭБ более 115°С и 0,0008 1 соответственно нежелательно, поскольку это приводит к снижению селективности за счет протекания как параллельных реакций неселективного распада ГП, так и последовательных реакций превращения пропиленоксида (в частности, оксипропилирования воды и МФК). Время реакции должно выбираться таким, чтобы конверсия ГП была не ниже 97—98%. [c.227]

ЗЕРНО - расчет процесса в пористом зерне катализатора в форме щара, цилиндра или пластинки. Предусмотрена возможность расчета при протекании простых (обратимых и необратимых) и сложных (параллельная, последовательная и последовательно-параллельная схемы) реакций. Рассчитываются профили концентраций в зерне, степень использования внутренней поверхности и селективность процесса Саля сложных реакций). [c.468]

Рис. 90. Зависимость селективности последовательно-параллельных реакций от мольного соотношения вступившего в реакцию общего реагента ко взятому основному реагенту при А2/ 1=0,1 (/), кг1к = А 2) и 2/А1=10 (3).

Выведите уравнение, связывающее селективность сложных реакций (последовательных, параллельных, последовательно-параллельных) с концентрацией реагентов и степенью их превращения в зависимости от типа реактора. [c.198]

Для многомаршрутных параллельных реакций и последовательных превращений, особенно характерных для процессов органической технологии, не меньшее значение, чем активность, имеет селективность (избирательность /) действия катализаторов. Из ряда термодинамически возможных реакций селективный катализатор должен ускорять лишь реакцию получения целевого продукта. В результате температура целевого превращения понижается и побочные реакции подавляются. [c.36]

Большое влияние тип реактора оказывает на селективность процесса и, следовательно, на качество получаемого продукта. Это обусловлено прежде всего разным характером распределения концентраций реагентов и продуктов в реакционном объеме аппарата. Этот факт особенно важно учитывать при проведении последовательных и параллельных реакций различного порядка. [c.132]

Влияние внутренне-диффузионных факторов в процессе, который протекает через последовательные реакции или сопровождается побочными параллельными реакциями, может изменить его селективность. [c.419]

Однако последовательная реакция образования продуктов не объясняет полностью характера их накопления. Как следует из рис. 4, селективность образования кетона, соответствующая нулевой степени превращения углеводорода, имеет более высокое значение, чем в случае некаталитического окисления, и зависит от концентрации катализатора. Это указывает на наличие параллельной реакции накопления данного продукта, протекающей при участии катализатора. Более высокими оказываются селективности по окиси, спирту и кетону при катализе процесса Си (асас)2 также зависящее от концентрации катализатора. [c.52]

Как и для всех последовательно-параллельных реакций, состав продуктов при хлорировании определяется соотношением исходных реагентов (вступившего в реакцию хлора ко всему органическому веществу). Эти зависимости для 1,2-дихлорэтана и метана представлены на рис. 33, из которого видно, что почти всегда образуются смеси веществ и максимум выхода данного продукта наблюдается при соотношении реагентов, соответствующем стехиометрии его образования из исходных веществ. Из подобных диаграмм можно вывести кривые селективности для любого из продуктов (рис. 34). Для первого из них селективность всегда падает с ростом отношения СЬ КН. Если целевыми являются последующие продукты замещения, то селективность по ним можно повысить, возвращая на реакцию вещества с недостаточной степенью хлорирования (например, СНзС1 при получении СНгСЬ). В этом случае, если пренебречь потерями, селективность также падает с ростом отношения СЬ КН (рис. 34, кривая 2). [c.101]

Наиболее перспективным, ва ваш взгляц, является способ повышения селективности в последовательно-параллельных реакциях заместительного хлорирования путем совмещения реакции хлорирования 62 [c.62]

Смещение оптимума к более низким степеням конверсии (или соотношениям реагентов при последовательно-параллельных реакциях) является типичным при целевом синтезе продуктов, для которых кривая селективности падает с повышением степени конверсии. Некоторую особенность имеют в этом отношении сложные реакции, при которых непревращенные реагенты не регенерируются. В этом случае исчезает член уравнений, содержащий 5реп, [c.423]

Получается решение, дающее зависимость селективности от степени конверсии, изображенную на рис. 89. Однако в данном случае степень конверсии можно регулировать мольным соотношением вступившего в реакцию реагента Y ко всему взятому реагенту А(РуХу). В результате селективность, как и состав продуктов последовательно-параллельных реакций, также зависит от этого соотношения (рис. 90). Причем можно легко перейти от одной кривой к другой (см. рис. 89 и 90), имея в виду, что yXy=Nb-t-2JV -I---- и Фв = в/-Х а (Л/ г — мольные доли продуктов в смеси). Такой прием регулирования селективности широко используют для последовательно-параллельных реакций хлорирования, алкилирования и др. [c.336]

Кроме типа реакторов или их сочетаний на распределение концентраций по объему аппаратов, а следовательно и на селективность сложных реакций влияет способ введения реагентов или направление их потоков (рис. 99). Так, для систем параллельных превращений, где целевая реакция имеет более высокие порядки по обоим реагентам, для повышения селективности выгодны более высокие их концентрации. Поэтому в периодических условиях оба реагента следует загружать в реактор сразу (1а), а для непрерывных — применять реактор идеального вытеснения (У б) или каскад аппаратов смешения (1 в) с прямотоком реагентов. Это же справедливо и для последовательных превращений. При последовательно-параллельных реакциях, в которых концентрация второго реагента не влияет на селективность, способ введения реагентов безразличен вводить ли его в реакцию прямотоком, секционированио (по типу 36) или в каждый аппарат каскада (по типу 3 в, но с заменой А на У и Уна А). [c.351]

При выборе типа реактора теоретический режим является одним из главных исходных критериев, своего рода эталоном , который показывает характер необходимого изменения режима в реакторе с глубиной превращения. Выбирая тип реактора, необходимо знать область протекания процесса — диффузионную или кинетическую. Так, внешнедиффузионные процессы осуществляются в реакторах с одним очень небольшим по высоте адиабатическим слоем катализатора. Далее нуншо оценить степень внутридиффузионного тормо-н ения процесса на зерне. Если протекают одна простая реакция или несколько параллельных реакций, внутридиффузионное торможение только снижает наблюдаемую активность катализатора. Однако, если полезный продукт процесса в реакторе частично претерпевает какие-то изменения (например, последовательная схема реакций с полезным промежуточным продуктом), внутридиффузионное торможение может значительно уменьшить селективность процесса. Чтобы избежать этого, приходится значительно уменьшить размер зерен катализатора, что влияет на выбор типа аппарата. [c.437]

Последовательные реакции хлорирования и селективность про-цгсса. Кроме параллельных реакций, при радикально-цепном хлорировании почти всегда протекают последовательно-параллельные превращения, в результате которых в иг.ходную молекулу вводит-ст все большее число атомов хлора. В дополнение к ранее данным примерам можно привести случай хлорирования 1,2-днхлор-эгана [c.108]

Избирательный катализ — это катализ, при котором катализатор ускоряет только одну целевую реакцию из нескольких возможных. Из одних и тех же исходных веществ в ряде случаев М0>1у10 получить различные продукты в виду протекания нескольких параллельных реакций или последовательного превращения веществ. Избирательность (селективность) некоторых катализаторов позволяет сильно ускорять только одну реакцию из ряд а возможных, проводить процесс при пониженной температуре, подавляя таким образом другие реакции. Примером избирательности действия катализатора является процесс окисления аммиака, где возможны три параллельные реакции [c.24]

Проанализирован ряд вариантов аппаратурно-технологического оформления га-зо-жидкостных процессов с многопродуктовыми последовательно-параллельными и сильно экзотермическими реакциями. Разработаны математические модели полунепрерывных процессов указанного типа и сформулирована задача технико-экономической оптимизации, которая учитывает требования ресурсосбережения в условиях изменяющейся конъюнктуры рынка на продукцию производства. Определены способы управления селективностью процесса по целевым продуктам. В качестве примера решена задача оптимапьного управления гюлунепрерывным процессом оксиэтилирования метанола. В качестве критерия оптимальности использовался заданный состав целевых продуктов, управляющими переменными являются состав исходной загрузки с учетом полного использования сырья и время проведения процесса [2]. [c.33]

Проанализирован ряд вариантов аппаратурно-технологическою оформления газо-жвдкостньк процессов с многопродуктовыми последовательно-параллельными и сильно экзотермическими реакциями. Разработаны математические модели полунепрерывных процессов указанного типа и сформулирована задача технико-экономической оптимизации, которая учитывает требования ресурсосбережения в условиях изменяющейся конъюнктуры рынка на продукцию производства. Определены способы управления селективностью процесса по целевым продуктам. [c.28]

Для сложных реакций селективность может сильно изменяться под влиянием диффузионного тормол<ения. Рассмотрим простейший случай одновременных, параллельных и последовательных реакций, выражая селективность как соотношение скоростей реакций. [c.75]

В данной работе с помощью меченых атомов был изучен механизм образования СО 2 в случае реакции окисления толуола на медном катализаторе с добавками окислов молибдена и вольфрама. Опыты проводились в сравнительно мягких условиях, при временах контакта 0,09—0,45 сек, соотношении С7Н8 Оз N2 10 15 75 и температуре 390° С. В этих условиях наблюдалась одинаковая селективность при различных временах контакта, что обычно характеризует параллельное течение реакций. По данным радиометрических измерений, в этом случае осуществляется последовательно-параллельная схема образования СО 2 со значительным преобладанием параллельного пути. При уменьшении времени контакта от 0,45 до [c.154]

Рассмотрим химическую сторону вопроса. Сложное превращение веществ — многоступенчатый процесс, протекающий в виде серии последовательных и параллельных реакций, часто требующий применения нескольких катализаторов, так как для каждой стадии нужен свой катализатор. В природных ферментативных процессах для каждой стадии сложного процесса существует весьма активный специфический катализатор, так что весь процесс как бы передается по эстафете от одного катализатора к другому, образуя каталитическук> цепь. Аналогичную ситуацию можно осуществить и в техническом катализе. При этом создается возможность проведения в одном реакторе многостадийных процессов либо с существенным выигрышем в их скорости или селективности, либо даже без этого, но с повышением экономики производства за счет снижения капитальных затрат и эксплуатационных расходов. [c.139]

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]

По-видимому, сохранение высокой селективности в развив-щейся реакции по сравнению с пеката.лизированным окислением этилбензола (8фэг 80%) связано с торможением цепного и гетеролитического распада ФЭГ и изменением механизма образования иродл ктов (последовательное параллельное) (см. далее). [c.245]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология