Последовательные реакции селективность

В случае параллельных и последовательных реакций одинакового порядка изменение объема в результате химических превращений влияе-в (как это, в частности, видно из рассмотренного примера) только на скорость процесса, но не на его селективность. Чем выше порядок реакции, тем сильнее влияет на ее скорость изменение объема реагирующей смеси. Увеличение объема в ходе химических превращений приводит к повышению селективности процесса, если порядок основной реакции меньше, чем побочной, и снижает селективность в противоположном случае. [c.78]

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]

Если в системе проходит несколько параллельных и последовательных реакций, то, выбирая соответствующим образом параметры проведения процесса, можно изменить его направление и получить разные продукты с различными выходами. Для изменения энергии активации интересующей нас реакции иногда используются селективные катализаторы, т. е. ускоряющие только данную химическую реакцию. Благодаря применению селективных катализаторов и изменению параметров проведения контактного процесса можно из одного и того же исходного вещества получать разные продукты. [c.272]

Селективностью называется отношение количества целевого продукта к общему количеству продуктов. Она характеризует процессы, в которых протекают сложные параллельные и последовательные реакции с получением нескольких продуктов. [c.19]

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]

Рис. 7.9. Зависимость селективности от параметров при Рк = 0,9 в случае противотока для последовательной реакции первого порядка ( 1 = 1, Я.1 = 10)

Рис. 7.10. Зависимость селективности S3 от параметров при Рк = Oi9 в случае противотока для последовательной реакции первого порядка ( = 1, = 100)

Зависимость s ( j) при различных значениях параметров показана на рис. II.2. Данные по селективности параллельных и последовательных реакций представлены также на рис. III.15 и [c.74]

Последовательные реакции. При обсуждении особенностей диффузионной кинетики сложных процессов следует прежде всего подчеркнуть, что понятие области протекания реакции имеет смысл применительно к каждой отдельной реакции, но не к процессу в целом. Действительно, один и тот же процесс может включать как медленные, так и быстрые реакции, которые при одних и тех же условиях могут протекать в различных областях — диффузионных или кинетических. Одной из главных характеристик процесса, состоящего из нескольких одновременно протекающих реакций является его селективность (избирательность), т. е. отношение скорости образования целевого продукта к скорости расходования исходного вещества. На избирательность процессов, включающих последовательные реакции, определяющее влияние оказывает соотношение скоростей диффузии и дальнейшего превращения промежуточных [c.140]

Следует особо отметить, что в отличие от рассмотренного выше процесса на внешней поверхности частицы, селективность процесса в порах катализатора может оставаться значительной и после перехода обеих реакций в диффузионный режим. Параметр 7, определяющий локальную селективность процесса, имеет смысл отношения глубины проникновения первой реакции в толщу пористого катализатора, iD Jki к глубине проникновения второй реакции /О г/А 2. Селективность процесса падает с увеличением глубины проникновения в пористую частицу реакции А1 Аг, так как при этом удлиняется путь, который необходимо пройти образовавшимся молекулам целевого продукта, чтобы вырваться из пор катализатора, не вступив в реакцию дальнейшего превращения. Чем больше глубина проникновения в пористую частицу реакции А 2 Ад,т. е. чем меньше ее скорость и быстрее диффундирует вещество А 2, тем меньшее количество целевого продукта вступает в последовательную реакцию и тем, следовательно, выше локальная селективность процесса. При переходе обеих реакций во внутридиффузионный режим локальная селективность процесса остается при малых 7 близкой к единице. При этом замедление диффузии исходного вещества при прочих равных условиях приводит к повышению селективности. [c.142]

Наконец, при прочих равных условиях селективность зависит от времени контакта, определяющего фактическую степень конверсии исходного вещества. Чем она ближе к равновесной, тем значительнее развитие последовательных реакций более глубокого гидрирования, гидрогенолиза, крекинга или конденсации, ведущих к снижению селективности. Поэтому для каждого процесса гидрирования и дегидрирования имеются оптимальные степень конверсии и время контакта. Обычно гидрирование проводят до высокой степени конверсии (более 90%), а время контакта в разных слу-чая> изменяется от долей минуты до нескольких часов. При более [c.471]

Как видно из приведенных результатов, резкое падение селективности процесса с увеличением времени контакта газовой смеси с катализатором и с ростом температуры наблюдается и для железо-окисного катализатора с удельной поверхностью 80 м /г. Из рис.4.51 видно, что кривая роста конверсии сероводорода с увеличением времени контакта является более крутой, чем для ванадиевого катализатора. Это можно объяснить более активной адсорбцией сероводорода на поверхности железоокисного катализатора. Более резкий спад селективности образования элементной серы на железоокисном катализаторе объясняется тем, что последовательная реакция окисления образующейся серы до диоксида серы начинает конкурировать с основной реакцией окисления сероводорода. Значение оптимального времени контакта лежит в пределах 0,4...0,8 с (рис. 4.51). При этом удается добиться 99%-ной суммарной конверсии сероводорода при 98%-НОЙ селективности процесса по элементной сере. [c.191]

Таким образом, при проведении последовательных реакций в N соединенных подряд реакторах идеального смешения, в случае, когда рециркулирует вещество А, выражение для селективности имеет вид [c.294]

Чтобы вся внутренняя поверхность катализатора была равнодоступна реагирующим молекулам, надо уменьшать размеры таблеток, но при этом быстро возрастает сопротивление слоя катализатора движению газовой смеси и возрастают энергетические затраты на продувку большой массы газа через слой катализатора. Для определения оптимальных размеров таблеток катализатора и основных параметров процессов в химическом реакторе надо знать зависимость скорости реакции от размеров таблеток, их пористости, активности катализатора, скорости движения газовой смеси и ряда других факторов. Особенно велико влияние размеров таблеток катализатора на скорость гетерогенно-каталитических процессов в жидкой фазе, так как коэффициенты диффузии в этой фазе примерно на четыре порядка меньше коэффициентов диффузии в газовой фазе. Если на катализаторе протекают параллельные или последовательные реакции, то размеры таблеток могут повлиять на селективность процесса. [c.648]

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]

Избирательность действия (селективность) имеет значение при возможности протекания одновременно нескольких параллельных или последовательных реакций с образованием побочных продуктов в ущерб выходу целевого. Это характерно для многих процессов органической технологии. [c.126]

Селективность зависит от состава реакционной смеси, температуры, давления и степени перемешивания реагентов и продуктов реакции. Селективность, как правило, снижается с увеличением времени контакта реагентов с катализатором, особенно для реакций, в которых целевой продукт является промежуточным в цепи последовательных превращений. [c.25]

Селективность последовательных реакций зависит так же, как и параллельных, от соотношения скоростей протекающих реакций. Например, протекает последовательная реакция без изменения [c.99]

Избирательность селективность) действия катализатора [см. формулы (II. 10) — (II. 13)] имеет весьма большое значение для большинства каталитических процессов органической технологии, в которых термодинамически возможен ряд параллельных последовательных реакций. Выход необходимого (целевого) продукта [c.57]

Более низкий выход глицерина, полученный в колонном реакторе, объясняется накоплением в нем отработанного катализатора, который снижал селективность процесса гидрогеиолиза. Кроме того, известно [21], что проведение последовательных реакций в диффузионной области неизбежно приводит к снижению выхода промежуточного продукта (в случае гидрогеиолиза углеводов — выхода глицерина). [c.108]

Рис. 32. Селективность процесса по промежуточному продукту при последовательной реакции

В подавляющем большинстве случаев в присутствии катализатора помимо основной протекает еще ряд параллельных и последовательных реакций. Доля исходных веществ, превращаемая в целевой продукт, характеризует селективность катализатора. Селективность реакции на данном катализаторе зависит также от условий процесса. [c.244]

Другое практическое применение химического окисления следует искать в биосинтезе простагландинов [201, 202]. В природе они синтезируются путем селективного окисления предшественника— жирной кислоты С20, содержащей три или четыре двойные связи. Полиненасыщенная жирная кислота в присутствии фермента циклооксигеназы окисляется молекулярным кислородом путем двух последовательных реакций радикальной циклизации с образованием бициклического промежуточного продукта — эндопероксида. Разлагаясь, он образует различные простагландины, в том числе Р0Р2 и РОРга, а также тромбоксан Аг и простациклин (рис. 5.20). [c.326]

Исследованиями последних лет показано, что окисление сероводорода при температурах 200-300°С стабильно и с высокой скоростью протекает на катализаторах, содержащих в своем составе оксид железа [24, 25]. Окисление сероводорода на железооксидных катализаторах при температуре 225-300°С и объемной скорости до 15000 ч характеризуется конверсией сероводорода 95-100% при селективности образования элементной серы 95-99%. При этих температурах образующаяся сера не отлагается на поверхности катализатора, а выводится из реакционной зоны в газообразном виде. Процесс рекомендуется проводить при малом времени контакта с тем, чтобы предотвратить или снизить образование высокомолекулярной серы 5 и 5 . Уменьшение времени контакта способствует также повышению селективности процесса за счет снижения степени превращения сероводорода в диоксид серы в результате последовательной реакции доокисления образующейся серы. [c.66]

Изложенное выше указывает на необходимость использования селективных катализаторов для регулирования последовательных реакций. [c.14]

Уравнение (П1.73) показывает, что селективность будет тем больше, чем выше концентрация исходного реагента Сд и соотношение к и 2. Следовательно, для проведения последовательных реакций с получением высокой селективности по промежуточному продукту предпочтительны реакторы идеального вытеснения и реактор периодического действия полного смешения, что видно из рис. 32, из которого также следует, что селективность зависит от соотношения 1/ 2. [c.100]

Рис. 2.28. Изменение концентрации исходного А (1) к промежуточного й (2) веществ и селективности дифференциальной (3) и интегральной (4) в слое катализатора при протекании последовательной реакции

Для сложных (параллельных, последовательных) реакций важным показателем является селективность процесса. Когда в результате превращения основного исходного вещества А получается целевое (заданное) вещество В, а также побочные продукты D и Е, то селективность S можно определить как отношение выхода целевого продукта хц хв к сумме выходов целевого и побочных хъ и хп) продуктов [c.51]

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]

Протекает последовательная реакция с образованием целевого промежуточного продукта. Как нужно проводить процесс, чтобы получить а) максимальный выход продукта б) максимальную селективность по продукту [c.107]

В подавляющем большинстве случаев в присутствии данного кагализатора юмимо основной реакции хротекает 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 термодина — мрческого равновесия. В нефтепереработке иногда селективность ус овно выражают как отношение выходов целевого и побочного продуктов, например, как бензин/газ, бензин/кокс или бензин/ га > +кокс. [c.82]

В присутствии ультрастабильного цеолита Y, содержащего 0,5% Pt, при температуре 80-240 °С, давлении водорода 0,5-1,0 МПа была изучена изомеризация нюктана и 2,4,4-триметилпентана [133]. Селективность реакции зависела определяющим образом от конверсии парафинового углеводорода. При конверсии н-октана меньшей 15% селективность была близка к 100%, а при более глубоком превращении н-октана она падала. На цеолите Y максимальная конверсия н-октана составляла 46%. Изомеры с двумя заместителями образуются в последовательных реакциях из моноразветвленных изомеров. Сопоставление результатов эксперимента с данными термодинамического равновесия показывает, что содержание линейного октана в реальном продукте всегда выше равновесного, а содержание диметилзамещенных изомеров всегда меньше 1%. Это с очевидностью доказывает, что достижению термодинамического равновесия препятствует распад диметилзамещенных изомеров. Среди моноразветвленных изомеров преобладают метилзамещенные. Изомеры с этильны-ми и пропильными боковыми цепями практически не образуются. Соотношение монометилпроизводных октана близко к равновесному и не зависит от температуры и парциального давления реагентов, а определя- [c.116]

Harriott ., Сап. J. hem. Eng., 48, 109 (1970). Влияние массопередачи на селективность гетерогенных газо-жидкостных реакций (с использованием пенетрационной модели применительно к последовательным реакциям первого порядка). [c.282]

Рис. 111.15. Зависимость полной селективности от степени превращения 1—для последовательных реакций первого порядка а — п )и б = 1 и различных значениях V в — при у = 1 а различных значениях б. Г — внутрнкпнетичесиин режим II — внутридиффузионный рея иы.

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]

Максимальный выход промежуточного продукта в последовательных реакциях достигается при вполне определенном времени пребывания (контакта) [78, с. ПО] отсюда следует, что в отношении выхода промежуточного продукта оптимальным является периодический процесс, в котором все молекулы реагируют одинаковое время. В любом типе реактора непрерывного действия, как указывает Денбиг [78], неизбежны колебания времен пребывания и даже если среднее время пребывания в реакторе будет равно оптимальному, всегда найдутся элементы потока, которые пройдут через систему со временем пребывания, большим или меньшим оптимального. Чем шире диапазон изменения времен пребывания, тем меньше максимально возможный выход. Дифференциальная функция распределения времени контакта для каскада реакторов смешения становится более компактной с увеличением числа последовательно соединенных реакторов (например, см. [83]), и селективность реакции должна в этом случае увел ичиваться. Нахождение разумного числа аппаратов в каскаде (в смысле минимума затрат) зависит от квалификации проектировщика [78, с. 84], так как определяется стоимостью аппаратов, затратами на их эксплуатацию и выходом целевых продуктов. Очевидно, число аппаратов в каскаде 3—4 и среднее время контакта 40—60 мин должны обеспечить достаточно высокий выход глицерина (35—40% при гидрогенолизе глюкозы). [c.142]

Недрстатки реактора обусловлены- известными свойствами проточных реакторов смешения 1) пониженная селективность при наличии нежелательных последовательных реакций 2) пониженная скорость превращения исходного вещества (что, однако, для газовых реакций обычно несущественно из-за высоких скоростей, их протекания и достижения практически полной степени превращения приблизительно за 1—10 с) 3) область устойчивой работы тесно связана с начальным составом, что накладывает существенные огран] чения на регулирование технологического режима 4) вследствие неидеаль-ности перемешивания возможна неравномерность поля температур в объеме реактора. (Для устранения этого недостатка можно использовать твердый псевдоожиженный теплоноситель.) [c.121]

Вестертерп (1962 г.) применил такой подход к системам параллельных и последовательных реакций первого порядка и нашел, что для последних кривая теиловыделения ири высокой селективности промежуточного продукта имеет форму сдвоенного S. При таких условиях возможны не менее пяти стационарных состояний. Анализ был применен в исследовании процесса получения фталевого ангидрида из нафталина. Реактор с псевдоожиженным слоем моделировался как проточный реактор с перемешиванием. Обоснования для такого приближения приводятся в разделе, посвященном автотер-мическим реакторам. [c.42]

Тип 1. Последовательные реакции. На схеме 2.68 приведен ряд примеров таких последовательностей, в которых продукт, образующийся в результате первой реакции, способснподвергатьсядальнейшему превращению в той же реакционной системе. Следовательно, в этом случае для достижения селективности требуемого превращения необходимо иметь возможность остановить процесс на какой-либо из стадий. [c.159]

Рис. 2.6. Зависимость селективности процессав пористом зерне 5 от параметров (р1 и <Р2 при последовательной реакции (сд о ОО )

Справочник химика 21

Химия и химическая технология