Кривая распределения продуктов реакции

При расчете геометрических параметров реактора на промышленную производительность чаще мы имеем информацию о лабораторных работах, позволяющих подобрать наиболее оптимальные параметры протекания реакции температуру, давление, катализатор, соотношение концентраций при определенной степени преврашения и времени протекания процесса. Лабораторные опыты в основном ведутся в периодическом режиме. Результатом этих работ является также и экспериментальная кривая распределения продуктов реакции в зависимости от времени, позволяющая сделать некоторые выводы об области, где протекает рассматриваемый процесс. Лишь после того, как будет выбрано уравнение скорости реакции, проинтегрировано и это уравнение будет хорошо аппроксимировать кривые распределения продуктов реакции, мы можем окончательно определить область протекания данной реакции. Выбранное уравнение скорости реакции и полученная на базе его интегрирования кривая распределения продуктов реакции используются затем при расчете реактора. Почти всегда область протекания реакции для рассматриваемого типа реакций не меняется при масштабном переходе. Влияние диффузионных процессов может стать более значительным при изменении гидродинамической обстановки с изменением масштабов аппарата. Но определяющей, как и прежде, остается сама химическая реакция, которая протекает медленнее диффузионных процессов. Таким образом,после того как мы определили область протекания химической реакции, рассчитали характеристический размер аппарата, его реакционный объем или длину в зависимости от гидродинамического режима, который необходимо создать в реакторе, можно перейти к составлению материального и теплового баланса. Поскольку процесс протекает в установившемся изотермическом режиме, уравнения материального и теплового баланса рассчитываются для аппаратов, для которых известны входные и выходные параметры и количество тепла, выделяющееся в нем- в единицу времени. Таким образом, имеющаяся информация для статических условий протекания процесса достаточна для того, чтобы с помощью физического метода моделирования на базе теории подобия рассчи- [c.89]

Ко второму направлению, экспериментальному, можно отнести работы, где путем довольно сложных экспериментов выделяли предпоследний компонент реакции (например, хлороформ при хлорировании метана), а затем осуществляли последнюю стадию и определяли константу скорости, В случае хлороформа такая реакция рассматривалась как простая бимолекулярная реакция, константу скорости которой можно вычислить обычным дифференциальным или интегральным методами по экспериментальной кривой распределения продуктов реакции, а потом по имеющимся относительным константам находили константы всех остальных ступеней. Данный метод широкого распространения не получил в силу большой сложности разделения компонентов. [c.5]

Значительный интерес представляет попытка определения кинетических параметров хлорирования метана в различных условиях с единых позиций. Попытаться аппроксимировать имеющиеся кривые распределения продуктов реакции хлорирования метана функциями системы (8) и определить в случае хорошей сходимости все кинетические параметры процесса, а также сделать соответствующие выводы о механизме этой сложной реакции. [c.26]

Сопоставление экспериментальных кривых распределения продуктов реакции с расчетными дало довольно высокую аппроксимацию (рис. 6). [c.28]

Так как полученные указанным методом константы скоростей реакций являются результатом решения дифференциальных уравнений, которые описывали скорость расходования промежуточных веществ, при образовании этих веществ значение константы отрицательно. Для получения расчетных кривых распределения продуктов реакции необходимо учитывать, что образование и расходование промежуточных веществ происходит параллельно. Так, если к какому-то времени т образовалось з% трехзамещенного продукта, а четырехзамещенного — 4%, то трехзамещенного продукта останется ( з —14)%. Это и будет искомым расчетным значением трехзамещенного продукта. Таким же образом должны рассчитываться и все остальные значения продуктов замещения. [c.72]

Рис. У1-7. Кривые распределения продуктов последовательной реакции А ->

Как показал Циглер с со- 3 трудниками (см. стр. 219), величину р можно изменять о в широких пределах путем подбора давления и температур. Если величина р очень мала и реакция преждевременно прекращается (задолго до достижения стационарного состояния), то получают распределение, описанное в пунктах а) и б) (см. рис. 1, кривая 1). Если же будет правильно выбрана величина р, то после установления стационарного состояния получается картина цепной полимеризации с замкнутой последовательностью — зарождение цепи, рост, обрыв, — которая не изменяется в отдельных реакциях (см. рис. 1, кривая ///). Эта кривая распределения по сравнению с кривой распределения продуктов чистой реакции достройки очень полога и как показательная функция не имеет максимума. [c.251]

Для понимания механизма процессов, протекающих на ка тализаторе, очень важно сравнить молекулярно-массовое распределение продуктов реакции (рис. 4.1). Все три кривые имеют четко выраженные максимумы. Однако на катализаторе № 3 получается большее количество бутиленов. Это, по-видимому, связано с тем, что катализатор нанесен на оксид алюминия. На катализаторах № 1 и № 2, приготовленных методом осаждения, получено близкое молекулярно-массовое распределение олефинов (несмотря на существенное различие в соста- [c.304]

В предлагаемой работе приводятся результаты опытов, полученные при алкилировании толуола изобутиленом в присутствии серной кислоты, проведенные с целью изыскания условий повышения степени превращения по толуолу без образования побочных продуктов реакции. Одновременно выяснялось влияние времени превращения и количества серной кислоты на чистоту продуктов реакции при мольном соотношении толуол изобутилен, равном единице. На основании экспериментальных кривых распределения продуктов алкилирования приводится расчет константы скорости реакции алкилирования в предположении, что это бимолекулярная реакция, протекающая в одну ступень [22, 23]. [c.35]

Для определения области, в которой протекает реакция в том или ином аппарате, необходимо получить распределение продуктов реакции в зависимости от времени в этом аппарате. Проинтегрировав уравнение скорости реакции, получим аналитическую зависимость изменения концентрации интересующего нас продукта реакции от времени. Если полученная интегральная кривая будет хорошо аппроксимировать экспериментальную кривую расиределения продуктов реакции, то в зависимости от того, какого вида уравнение скорости реакции было рассмотрено, можно определить область протекания химической реакции. [c.88]

На рис. 1-15 представлены данные, полученные для о-этилфенола, который гидрировали в проточной установке в присутствии избытка зодорода на никелевом катализаторе, активированном окисью алюминия на отдельных кривых показано распределение продуктов реакции при возрастающем времени контакта при 200, 225, 250 и 275° С. [c.55]

Рис. УП-2. Кривые распределения продуктов последовательной реакции

В случае образования растворимых линейных или разветвленных полимеров дополнительные сведения о механизме протекающих реакций могут быть получены на основании определений среднего молекулярного веса полимера и построения кривой распределения по молекулярному весу. Механизм и кинетику образования полимеров пространственной структуры более достоверно удается исследовать в начальных стадиях процесса, когда продукты реакции еще растворимы. На основании этих исследований делают предположения о возможных направлениях дальнейшего процесса образования полимера и о наиболее вероятном строении звеньев его макромолекул. [c.88]

Выведенные уравнения и построенные кривые дают возможность сравнительно легко вычислять время пребывания ингредиентов в реакционной зоне аппарата, необходимое для достижения требуемой степени превращения, при заданном распределении концентраций по секциям. Уравнения (1, 106) и (I, 107) могут быть использованы в этом случае без всяких изменений. Если же обусловлена только конечная степень превращения или только концентрация продукта реакции в последней секции, задаются числом ступеней и по кривым рис. 11 или по формулам находят [c.52]

Плато отвечает трем атомам, разделенным достаточно большим расстоянием. Энергетически наиболее выгоден путь взаимодействия по дну одной ложбины, затем через перевальную точку, отвечающую активированному комплексу, и по дну другой ложбины. Если по этому наиболее вероятному пути реакции сделать вертикальный разрез, перпендикулярный плоскости чертежа, и развернуть его в линию на одну плоскость, то получится профиль пути реакции, характеризующий изменение ее энергии. Эта кривая отвечает изображению на рис. П.34. Ось абсцисс (координата реакции) на этом графике отражает изменения в положении ядер и распределении электронов по мере прохождения каждого акта реакции. Максимум отвечает активированному комплексу. Разность энтальпий переходного состояния и исходных реагентов — это энергия активации прямой реакции аналогичная разность для продуктов реакции — это энергия активации обратной реакции. Теоретический анализ приводит к выводу, что, строго говоря, в данном случае энергия активации (А//а) представляет собой разницу между соответствующими нулевыми энергетическими уровнями. [c.150]

Если процесс превращения основного реагирующего вещества протекает с образованием одного продукта, то для выявления локальной кинетики необходимо располагать экспериментальной кривой распределения температур по длине реакционной зоны, а также начальной и конечной концентрациями реагирующего вещества.. Зная распределение температуры и тепловой эффект реакции, легко построить кривую изменения концентрации основного реагирующего вещества по длине реакционной зоны (см. рис. У1-2), а также уточнить материальный баланс по тепловому балансу, так как при протекании адиабатического процесса должно соблюдаться равенство [c.185]

Измерения показывают, что в не слишком глубоких н(елях система оказывается практически полностью заполяризованной, т. е. роль о.мического фактора при щелевой коррозии невелика. В пределах одной щели могут возникнуть. макроэлементы вследствие неодинаковой скорости доставки деполяризатора или коррозионной среды и отвода продуктов реакций у краев щели и ее середины (рис. 5.4). Кривая распределения тока в щели показывает, что к рая щелей работают в качестве катодов, а середина шелей - в качестве анода. [c.70]

Примеры подобных распределений для различных значений п, наглядно характеризующие эту закономерность, приведены в табл. 1-С помощью этой таблицы можно легко (в случае необходимости путем интерполяции) построить кривую распределения для практически особенно важного случая образования продуктов реакции средней величины. [c.156]

На экспериментальных кривых зависимости выхода продуктов реакции от времени контакта четко различаются три области начальная 0область равновесия t—tp (/mm — время проведения опыта на небольшом удалении от начала tp— время, за которое достигнуто равновесное распределение веществ в реакционной смеси). [c.74]

Полимеризация этилена по методу Циглера может быть использована для получения его олигомеров — главным образом линейных а-олефинов С4 — С20 (кривая распределения продуктов реакции соответствует функции Пуассона с максимумом при С12). Мелкораздробленный алюминий, диспергированный в растворителе, активируют размалыванием в шаровой мельнице и обрабатывают при повышенном давлении водородом в присутствии триэтилалюминия. Образовавшийся диэтилалюминийгид-рид обрабатывают этиленом под давлением и получают триэтил-алюминий. [c.108]

Нужно отметить, что моделирование адиабатических режимов в лабораторном и полузаводском масштабах представляет известные трудности [9]. При обработке опытных данных в этих условиях целесообразно производить проверку вида экспериментальной температурной кривой, путем двойного расчета температуры, эквивалентной средней скорости процесса в реакторе а) по участку кинетической кривой, соответствующему изменению выходов целевого продукта в расчетном аппарате, и б) по экспериментальной кривой распределения температур в зоне реакции. [c.114]

Решением данной системы первого порядка методом Ньютона можно найти относительные константы с помощью имевшегося ра спределения продуктов реакции. Все аналитические и прочие методы определения кинетических параметров предполагают наличие экспериментальных кривых распределения продуктов реакции. Очевидно, задача была бы полностью решена, если бы удалось найти значение любой из констант тогда с помощью относительных констант к можно было бы находить и все остальные. [c.5]

Имеется ряд работ [15—17], в которых в результате экспериментальных разработок получены кривые распределения продуктов реакции. В некоторых работах ([16—17]) дается довольно сложный метод определения констант скоростей выде Ляется предпоследний продукт хлорирования метана — хлороформ, затем при хлорировании последнего находится константа скорости этой уже простой реакции. [c.26]

Для определения кинетических параметров окисления нафталина используем данные экспериментального распределения продуктов реакции, полученные Г. М. Корнейчуком, Г. Г. Гируштиным, В. Я. Мо-лотнюх и Г. А. Александровым (Кинетика и катализ, 1977, т. ХУШ, вып. 1, с. 247). Опыт проводился в блочном многоканальном изотермическом реакторе. Концентрация нафталина в исходной смеси составляла 30 10 моль/л, скорость потока 7,5 л/мин, температура опыта 360°С, время контактирования т вдоль слоя катализатора по камерам изменялось от 0,075 до 0,75 с. Были получены кривые распределения продуктов реакции (фталевого ангидрида и 1,4-нафтахинона) в зависимости от времени. Распределение продуктов реакции приведено в табл. 8. Исходное количество кислорода в реакционной смеси (нафталина и воздуха) составляло Хо= 13,42, если принять исходное содержание нафталина в этой газовой смеси за единицу. В данном процессе нафталин является источником параллельного образования [c.76]

Ведущая роль кислородсодержащих поверхностных комплексов как промежуточных продуктов при гидрировании СО неоднократно подчеркивалась в работах американских [2] и английских исследователей [298], хотя еще в 1943 г. Эйдус с сотр. [299] показал, что скорость образования углеводородов из спиртов и НСООН на Со-катализаторах меньше, чем из СО и Нг, а спирты предварительно разлагаются на СО и На- Эти данные были подтверждены радиохимическими исследованиями [300], а также данными по кинетике разложения СН3ОН на катализаторе (io—ThOg—MgO—кизельгур в интервале температур 103—210° С [301]. Однако позднее на основании найденной корреляции скоростей разложения спиртов в смеси с СО и Нг со скоростью их образования ез СО и Hj на Со-катализаторах [300, 302, 303] был сделан вывод о возможности непосредственного перехода этилового и высших спиртов в углеводороды без промежуточного разложения. Кроме того, обнаружено сходство между кривыми распределения спиртов и углеводородов, полученных в присутствии Fe-катализаторов [304], а также между расчетной и экспериментальной кривыми распределения продуктов реакции по числу С-атомов на Со-катализаторах [303]. Некоторое различие кривых распределения спиртов и углеводородов по числу С-атомов на Со-катализаторах (максимум выхода спиртов приходится на Сг, а углеводородов на Сг—С5), по мнению Эйдуса [305], обязано протеканию процесса частичной дегидратации с последующей гидроконденсацией олефина с СО. Действительно, было показано, что рост углеводородной цепи начинается только в присутствии кислородсодержащих радикалов этилен и Нг превращались только в этан, добавка же менее 1 % СО приводила. к образованию жидких углеводородов [274]. [c.30]

Кинетика хлорирования метана и его хлорнроиз-впдиых в 1ал1я1цем слое катализатора КС-320 при температуре 350. "С. Проведен расчет кинетических параметров по имеющимся кривым распределения продуктов хлорирования. Константы скорости рассматриваемой реакции соотносятся как к - 4 = = 1 1,15 0,62 0,248. Здесь вновь проявляется, правда в несколько меньшей степени, закономерность, которая наблюдалась в случае хлорирования метана в кипящем слое катализатора — кварцевого песка, а именно константа скорости хлорирования метила меньше константы скорости хлорирования. хлористого [c.28]

Из рисунка распределения продуктов метилирования видно, что реакция почти со 100%-ным превращением динатровых солей протекала за 1,5 ч. До сих пор было известно метилирование [38] газообразным хлористым метилом, когда реакция длилась 10 ч и более. Имея необходимую информацию о гидродинамике процесса, экспериментальную кривую распределения продуктов метилирования, можно перейти к аппаратурному оформлению этого процесса, т. е. определить кинетику процесса и дать расчет метилатора на промышленную производительность. Основная реакция метилирования протекала по следующему стехиометрическому уравнению [c.100]

Е. Т. Макби и X. Б. Хасс с сотрудниками были первыми исследователями процесса хлорирования метана, и их работы до настоящего времени являются классическими [20, 130]. Они изучили распределение продуктов реакции при хлорировании метана в зависимости от соотношения исходных хлора и метана. По данным Е. Т. Макби были вычислены относительные константы скорости реакций получения всех хлорметанов и определены кривые распределения продуктов для реакторов вытеснения и смешения (рис. 21) в зависимости от соотношения хлора к метану [130]. [c.119]

Дейтерообмен циклогексана проводили на напыленных пленках платины, палладия, никеля, вольфрама, молибдена и железа. При этом первые три металла вел себя существенно отлично от трех последних. Для платины, палладия икеля на кривой распределения продуктов дейтерообмена наблюдался " межуточный максимум, который соответствовал обмену половины атомов водорода, т. е. циклогексану СвНвОв (рис. 1). Это означает, что среди продуктов реакции имелось некоторое преобладание молекул СеН Ой. Изменение температуры в интервале от О до 160—180°С не влияло на общий вид кривой и промежуточный максимум во всех случаях сохранялся. Средняя величина пика, соответствующего циклогексану СбН Ов, отнесенная к полусумме предшествующего и последующего пиков, составляла Р(1 — 3,02 Р1 — 1,66 N1 — 1,48. [c.130]

Знание кинетики макромолекулярных реакций и характера распределения звеньев в полимере имеет большое практическое значение. С одной стороны, определив константы скорости реакции и рассчитав по ним распределение звеньев, можно предсказать некоторые химические и физико-механические свойства полимерных продуктов реакции. С другой стороны, изменяя условия реакции, а вместе с ними и значения соответствующих кинетических констант, можно получать полимерные продукты, обладающие заданными свойствами. Однако в случае макромолекулярных реакций, характеризующихся не одной, а тремя константами скорости, определение этих констант по опытным данным существенно осложняется. Один из возможных подходов к решению задачи— экспериментальное определение значений N0, М и N2. Зная суммарную скорость реакции и значения N0, Л ь N2, т. е. мольные доли триад ААА, ААВ и ВАВ не менее, чем в трех точках кинетической кривой, можно рассчитать эти константы по уравнению (II. 1). Этот путь, однако, не всегда возможен, поскольку определение концентраций триад, например, методом ЯМР-спектроскопии пока практически возможно лишь для весьма ограниченного числа полимеров. Концентрации триад можно рассчитать в том случае, если удается подобрать такие условия реакции, при которых она протекает без эффекта соседа. Тогда при любой конверсии продукты представляют собой сополимеры со случайным распределением звеньев, для которых легко можно рассчитать значения N0, N1 и N2. Если три таких сополимера с разным относительным содержанием прореагировавщих и непрореагировавших звеньев взаимодействуют в условиях, в которых проявляется эффект соседа, то можно [в соответствии с уравнением (11.1)] по наклону начального участка кинетических кривых и известным значениям N0, N1, N2 определить константы ко, к и 2 (метод полимерных моделей). [c.55]

Эти данные, помимо их значимости для характеристики активных центров ферментов (в каждом отдельном случае карта активного центра должна иметь строго определенный, индивидуальный характер), должны давать возможность однозначно (и количественно) предсказывать кинетику действия деполимераз, т. е. вид кинетических кривых, характер распределения продуктов гидролиза по моно- и олигомерам и концентрацию каждого продукта в любой момент времени реакции. В настоящей главе рассмотрим термодинамические особенности связывания деполимеразами субстратов, кинетические же аспекты катализа деполимеразами будут рассматриваться в последующих главах. [c.62]

Инсулин сильно агрегирован в 0,9%-ном растворе лрн pH = 7, но в очень разбавленных растворах при pH =2—3 он полностью диссоциирован. Молекулярный вес инсулина, определенный различнымифизически ми методами, равен 1,2 000, однако определение, проведенное химическим методом, показало ошибочность этой цифры. Харфенист и Крейг фракционировали инсулин методом противоточного распределения и показали, что кривая распределения соответствует идеальной для однородного вещества. В дальнейшем (1952) они подобрали условия частичной реакции белка с динитрофторбензолом, разделили продукты реакции распределительной хроматографией и, исходя из коэффициента экстинкции при 350 ммк (для монодинитрофенильного производного) и из кривой распределения, нашли значение молекулярного веса, равное 6500. [c.698]

Кривая 2 пересекает гипотенузу в точке Р, в которой слева отсутствует непревращенный продукт Л. При дальнейшем хлорировании доля С в продуктах реакции увеличивается и экспериментальные точки поднимаются вверх по гипотенузе до точки Р, где ей отвечает максимальное значение С затем они опускаются вниз по гипотенузе. Аналогичное явление наблюдается на кривой 3. В точке Q все количество А будет превращено, в то время как максимальная степень превращения для О будет в точке Q. Однако кривая 4 аппроксимируется гиперболой в соответствии с уравнением (У,23). Распределение продукта между В, С ж О можно непосредственно получить из сегментов, на которые кривые 1 ж 4 делят диагонали, представляющие различные уровни степени превращения исходного компонента. Кривая 5, выражающая отношение С кВ жЕ, получена группированием В с исходным веществом А. Кривая 5 аппрокоими-руетсй законом гиперболы. [c.382]

В подобных удачных опытах в автоклавах очень точно определены соотношения триалкилалюминий этилен (в продуктах реакции). Такие опытные данные особенно пригодны для сравнения распределения колЛюнентов с различным количеством атомов углерода в продуктах реакции С вычисленными теоретически (ср. стр. 156). Для этой цели продукт синтеза подвергают гидролизу (добавляют по каплям в сильно охлажденный метанол, затем добавляют серную кислоту 1 3), выделяют парафины и отгоняют их на колонке для точной ректификации, лучше всего после дополнительного гидрирования с никелем. Цель гидрирования— для уточнения кривой разгонки превратить имеющееся некоторое количество олефинов в насыщенные соединения. Можно также отобрать несколько капель для анализа с помощью газовой хроматографии. Таким образом была получена диаграмма распределения, показанная на рис. 1 (стр. 156). [c.184]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология