Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Фактор эффективности гетерогенного

    Степень использования внутренней поверхности зерна катализатора (фактор эффективности) является важнейшим интегральным показателем каталитического вклада зерна катализатора в контактно-каталитический процесс, позволяющим перекинуть мост от описания процесса на зерне к описаниям на высших уровнях иерархии гетерогенно-каталитического процесса, в масштабе слоя катализатора, контактного аппарата, агрегата в целом. [c.157]


    Изложенный материал свидетельствует о том, что достаточно часто переход к искусственно создаваемым нестационарным режимам позволяет значительно повышать эффективность гетерогенных каталитических процессов, что может быть обусловлено двумя факторами. Первый определяется характеристиками нестационарных процессов на поверхности катализатора, второй — динамическими свойствами реактора в целом. Пспользование второго фактора для целей интенсификации сегодня представляется более разработанным. [c.226]

    Исходя из того, что на протекание гетерогенных каталитических процессов влияют такие параметры, как размер и форма пор, коэффициенты диффузии реагирующих веществ и продуктов реакции, скорость реакции и размер частицы катализатора, было предложено [75] ввести понятие фактора эффективности при парофазных реакциях. Фактор эффективности равен отношению фактической скорости превращения в целевой продукт к идеальной скорости превращения для случая, когда вся поверхность частицы катализатора обладает одинаковой эффективностью. Этот фактор является функцией модуля, вычисленного на основании эффективного диаметра частицы, среднего радиуса пор, коэффициента диффузии и константы скорости реакции. [c.147]

    Однако вследствие полимерной природы углеводородов появляются некоторые необычные трудности в реакции сульфирования их. Сульфирование сополимера чисто гетерогенная реакция. Шарикам углеводорода дают предварительно набухнуть в органическом растворителе, чтобы обеспечить мягкое и равномерное проникновение сульфирующего агента в твердую фазу [114 в противном случае наблюдаются потемнение и крекинг с образованием мягкой и нестойкой смолы. Сульфирование можно довести до конца при применении избытка концентрированной серной кислоты при. 100 [114] в полученном продукте содержится по одной сульфогруппе на каждое бензольное кольцо. Удаление избытка сульфирующего агента после окончания реакции вызывает изменение объема и рассеивание теплоты разбавления. Так как эти факторы также приводят к разрушению шариков, то на этой стадии следует применять специальные методы для того, чтобы реакция протекала умеренно, нанример обработка концентрированным раствором поваренной соли. Другой исследователь [87] описывает сульфирование 95%-ной кислотой полистирола в виде тонкой пленки, что обеспечивает хорошую проницаемость и эффективный отвод тепла. Наиболее целесообразно применять ступенчатое разбавление отработанной кислоты. При жестком сульфировании хлор- [c.538]


    Эффективная длина цепи, вычисленная по выходам Нг и СН4, определяемым на основании хроматографического анализа продуктов распада этана, с увеличением гетерогенного фактора уменьщается (табл. 6). [c.52]

    Разумеется, в реальных условиях при нагреве и облагораживании нефтяных углеродов происходят физико-химические процессы, осложненные теплотехническими и гидродинамическими факторами и структурой исходного углерода все это влияет на суммарную (эффективную) константу скорости всех реакций. Вследствие отставания при повышенных температурах скорости диффузии от скорости химической реакции суммарная скорость гетерогенного процесса лимитируется диффузионными факторами. [c.194]

    Разумеется, в реальных условиях при нагреве нефтяных коксов происходят более сложные физико-химические процессы. Кроме того, стадии процесса облагораживания могут осложняться теплотехническими и гидродинамическими факторами, влияющими на суммарную (эффективную) константу скорости реакции. Вследствие отставания при повышенных температурах скорости диффузии от скорости химической реакции суммарная скорость гетерогенного процесса начинает лимитироваться диффузионными факторами. С учетом указанных сложностей предлагается [47, 172] представить механизм облагораживания коксов в следующем виде. [c.200]

    Некоторые растворители замедляют каталитическое действие кислот Льюиса вследствие образования комплексов, которые и являются катализаторами алкилирования. Одним из наиболее эффективных растворителей является нитрометан (пример б.З). В ароматическом углеводороде он переводит в раствор такое количество хлористого алюминия, которое равно его собственному весу это весьма положительный фактор, так как в противном случае среда будет гетерогенной и потребуется применение чрезмерного количества полярного растворителя, который придется удалять в конце реакции. Реакцию замедляют также ацетонитрил и сероуглерод. [c.50]

    Эффективным инструментом регуляции каталитической активности является молекулярная гетерогенность ферментов, обусловленная как генетическими, так и эпигенетическими факторами. [c.83]

    Как и в случае горения смеси Н2+О2, возможно также увеличение фактора разветвления цепей по ходу разветвленно-цепно-го процесса в результате уменьшения эффективной скорости гетерогенной гибели активных центров. Это может быть вызвано как уменьшением коэффициента гетерогенной рекомбинации атомов и радикалов, так и гетерогенными процессами, протекающими [c.207]

    Жидкофазная и газофазная гидрогенизации относятся к гетерогенным реакциям, поскольку протекающие в этом случае процессы осуществляются в присутствии катализаторов — на их поверхности. Скорость гидрирования в жидкой фазе определяется концентрацией водорода в затирочном масле и временем, необходимым для диффузии водорода в катализатор. Технологическое оформление также влияет на эффективность процесса. Например, введение гидрируемого сырья и водорода в реакционную колонну снизу обеспечивает их надежное перемешивание и облегчает диффузию водорода. Положительным фактором также является то, что растворимость водорода в тяжелом масле возрастает с температурой, благодаря чему увеличивается скорость гидрогенизации. [c.175]

    Хотя механизм огнетушащего действия порошков еще недостаточно изучен, ясно, что основную роль иг рает гетерогенная рекомбинация радикалов и атомарных частиц пламени на поверхности порошка, что при водит к обрыву цепных реакций горения Поэтому при уменьшении размеров частиц порошка, то есть при уве личении его удельной поверхности возрастает и его огнетушащая способность Помимо ингибирующего действия высокая эффективность порошковых соста ВОВ объясняется совместным влиянием таких факторов, как разбавление горючей среды газообразными продуктами разложения порошка, охлаждение зоны горения, изоляция поверхности горящего материала от кислорода воздуха [c.49]

    В заключение отметим, что выбор того или иного метода гидромеханического разделения неоднородных сред зависит от многих факторов от требуемой эффективности разделения, исходной концентрации дисперсной фазы, среднего размера частиц и степени неоднородности частиц по их размерам, температуры поступающего на разделение гетерогенного потока, его химической агрессивности и т. п. В зависимости от преимуществ и недостатков каждого из способов разделения и по результатам технико-экономического анализа, т. е. определения капитальных, эксплуатационных и приведенных затрат (см. соотношение (1.84)) производится выбор того или иного способа разделения и размеров основных аппаратов. [c.206]

    Значения параметров (констант) сополимеризации найдены для многих мономерных пар [106] и их можно непосредственно использовать для предсказания состава сополимера в гомогенных системах. Однако в гетерогенных системах на общую реакционную способность влияют относительные концентрации мономера в зоне полимеризации. Соответственно, эффективная реакционная способность сомономеров в дисперсионной полимеризации значительно изменяется в связи с их селективной абсорбцией частицами полимера. Качественно эффект состоит в увеличении кажущейся реакционной способности у таких сильно полярных мономеров, как метакриловая кислота, преимущественно распределяющихся в частицах полимера, и в уменьшении ее у таких неполярных мономеров, как бутилакрилат или стирол, которые преимущественно остаются в фазе разбавителя. Изменение реакционной способности, обусловленное различием в абсорбции (дифференциальная абсорбция) двух мономеров, можно учесть посредством фактора К [c.214]


    По-видимому, селективность зависит и от таких факторов, как энергетическая неоднородность поверхности [18], ее геометрия [27] и т. д. Теория пока не в состоянии учесть такого рода факторы количественно (а часто и качественно) и разделить их влияние на каталитические свойства. Эти вопросы в настоящее время разрабатываются, и существенную помощь здесь может оказать систематизация и классификация каталитических систем реакция — катализатор [28], Проект такой систематизации для процессов гетерогенно-каталитического окисления (в основном, органических соединений) был предложен в [29]. Группировка реакций в этой работе основывалась на сходстве химического состава катализаторов, эффективно ускоряющих определенный тип превращений. Такое сопоставление ясно обнаруживает специфичность каталитического действия. [c.188]

    Определение оптимального химического состава — еще пе окончательное решение задачи создания эффективного промышленного катализатора. Удельная активность, характеризующая активность единицы поверхности катализатора, —величина специфичная для данного химического состава — пе единственный фактор, определяющий производительность катализатора. Большинство катализаторов гетерогенно-каталитических процессов обладают высокоразвитой пористой структурой. Чтобы достичь активной поверхности внутри зерна, реагенты должны продиффундировать в поры катализатора. Поэтому диффузия реагентов и продуктов реакции внутри зерна катализатора является одной из стадий гетерогенно-каталити-ческих реакций. В работах [1, 2] было показано, что скорость гетерогенно-каталитической реакции в общем случае — результат взаимодействия диффузии реагентов внутри зерна катализатора и химической реакции на поверхности катализатора. Величина внутренней поверхности и скорость диффузии реагентов внутри зерна катализатора зависят от строения пористой структуры. Недостаточная скорость диффузии приводит к неполному использованию внутренней поверхности катализатора и, в конце концов, к снижению эффективности катализатора. Очевидно, регулируя пористую структуру, можно создать условия наиболее полного использования внутренней поверхности катализатора и обеспечить максимальную его производительность. [c.153]

    Внутренняя структура адсорбентов и катализаторов, как уже упоминалось, ответственна за скорость процессов, протекающих на их поверхности, кинетику установления сорбционных равновесий, эффективность каталитических реакций, избирательность сорбции и т. д. Короче говоря, структурный фактор, особенно в условиях динамического опыта, играет одну из главных ролей, связанных с явлением диффузии молекул реагирующего вещества к внутренней поверхности твердого тела [79—85]. При этом влияние структуры дифференцированно крупные поры, обладая незначительной удельной поверхностью, выполняют главным образом роль транспортных каналов, по которым обеспечивается доставка реагирующих молекул к внутренним слоям пористого тела и отвод продуктов реакций (в случае гетерогенных каталитических процессов) в объемную жидкую или газообразную фазу. Перенос реагирующих веществ к внутренней поверхности зерен катализатора, как показано выше, осуществляется путем диффузии и оказывает большое влияние на протекание контактных процессов. Если диаметр пор превышает среднюю длину свободного пробега молекул (около 10- см при атмосферном давлении), в порах происходит нормальная диффузия в соответствии с уравнением [c.221]

    Безусловно, как и в процессе развития всякой другой области естественной науки, главным фактором, определяющим общий прогресс катализа, явились требования развития производства. Применительно к гетерогенному катализу этот фактор все считают особенно важным и действенным, так как гетеро-генно-каталитические методы химических превращений, в отличие от классического синтеза, в целом являются неизмеримо более эффективными для производства и, следовательно, наиболее близкими к нему. [c.112]

    Следует учесть также влияние ряда гидродинамических факторов. Под гидродинамическим воздействием потока газа струи жидкости распадаются на множество капель различных размеров, что сказывается на кинетике рассматриваемых процессов в основном благодаря двум обстоятельствам а) меняется эффективная поверхность жидкости, на которой протекают гетерогенные процессы в реакторе б) образовавшиеся капли жидкости сносятся потоком газа, что влияет на распределение жидкости в плазменной струе. Скорость плазмохимических реакций зависит также от характера течения горячего газа в реакторе, так как этот характер влияет на величину коэффициентов переноса в плазменной струе (коэффициентов диффузии, вязкости и теплопровод ности), на скорость диссипации энергии в потоке газа и конфигурацию струи кроме того, он может влиять на движение капель жидкости в струе газа, а также на скорость и степень их дробления. [c.169]

    Эффективность катализатора в очень большой степени зависит от природы лигандов, расположенных вокруг реакционного центра (насколько это важно, было показано на примере гетерогенных катализаторов Циглера — Натта). Необходимо, чтобы связь металл — олефин была достаточно сильной, чтобы притянуть олефин к реакционному центру, и в то же время а-связь металл — углерод должна быть достаточно слабой, чтобы позволить свободное перемещение лиганда. Интересно отметить, что катионная полимеризация олефинов с использованием простых протонных кислот или кислот Льюиса в качестве катализаторов возможна только тогда, когда в молекуле олефина существуют активирующие заместители. В то же время катализаторы Циглера — Натта более эффективны в тех случаях, когда молекулы олефина не обременены большим числом заместителей, — здесь сказывается влияние как электронных, так и пространственных факторов. Как уже говорилось выше, этилен трудно полимеризуется классическими методами, в то время как в присутствии катализаторов Циглера — Натта полимеризация идет легко. [c.252]

    Следует отметить, что существует весьма ограниченное число методов, которые включают оба принципа — наличие гетерогенной системы и кинетический принцип разделения. В процессах разделения скорость перехода веществ из одной фазы в другую определяет скорость разделения компонентов. Вместе с тем эффективное межфазное распределение реализуется обычно с учетом кинетического фактора, что является типичным для многих, особенно динамических, процессов. При этом существенно важно, чтобы кинетический фактор усиливал специфический эффект равновесного межфазного переноса веществ или хотя бы существенно не препятствовал разделению компонентов. В тех же процессах (например, динамических, хроматографических), где кинетика межфазного переноса способствует ухудшению разделения вещества, необходимо добиться уменьшения влияния кинетического фактора. [c.8]

    В основе препаративного сорбционного ионообменного выделения органических физиологически активных веществ лежит избирательное взаимодействие их с ионитами. Это относится не только к статической избирательной сорбции, но и к динамическим фронтальным процессам. При ностроении теории равновесной динамики ионообменной сорбции константы избирательности и сорбционные предельные емкости являются основными факторами, входящими в критерии, определяющие эффективность процесса. Наконец, и в неравновесной динамике сорбции фактор избирательности, наряду с кинетическими параметрами и гидродинамическими характеристиками, а также размерами колонок, является важнейшим показателем, влияющим на возможность выделения веществ, их выхода при десорбции и концентрации в элюате. При рассмотрении закономерностей ионообменной сорбции ионов органических, особенно сложных ионов физиологически активных веществ необходимо учитывать размеры ионов, сложное поли-функциональное взаимодействие с ионитами, морфологические, электрохимические свойства ионитов, а также другие особенности ионитов, противоионов и жидкой среды, в которой осуществляется процесс гетерогенного ионного обмена. [c.63]

    Создание единой для большого числа процессов и аппаратов математической модели, отражающей физическую сущность явления, невозможно без выявления истинных закономерностей осуществляемых физико-химических превращений. Вместо подгонки диффузионных моделей с эффективными, т. е. дающими похожий на конечный результат ответ, коэффициентами под единичные эксперименты, надо направить усилия на изучение определяющих этот комплексный ответ отдельных факторов, таких как структура слоя катализатора, глобальная и локальная гидродинамика смеси, тепло- и массоперенос, кинетика гетерогенных химических реакций. Основу этого изучения по каждому из указанных разделов должно составлять целенаправленное экспериментальное обследование во всем интересном для практических приложений диапазоне изменения определяющих параметров с последующей фиксацией физических закономерностей или критериев нодобпя исследуемого яв.пения. На первом этапе изучения отдельных влияющих па работу химических реакторов факторов, кроме изучения кинетики химических реакций, остается реальной идея физического, в том числе и масштабного, моделирования с применением вычислительной техники, при этом должно быть обеспечено соответствие теоретических моделей экспериментальным данным. На втором этапе описания работы химических реакторов общая математическая модель будет получена сложением отдельных составляющих процесса. Основным будет выбор частных видов общей модели, отвечающих конкретным практическим случаям, и их численный расчет с учетом всех влияющих факторов. [c.53]

    По своей вторичной (пористой) структуре древесный уголь состоит из мелких кристаллитов размером в среднем 15 А, т. е. примерно таких как и у некарбонизированных каменных углей, в то время как размер кристалла графита равен 2000 А. Следует отметить, что любой твердый углеродистый материал состоит из набора кристаллитов самых разнообразных размеров. Для ископаемых углей характерна плотная упаковка кристаллитов, а углн из древесины имеют значительно более рыхлую структуру — зазоры между соседними кристаллитами образуют большое количество тонких пор, обладающих развитой поверхностью. Значение этого фактора велико, так как образование сероуглерода из твердого углеродистого материала носит характер гетерогенной топо-химической реакции, обладающей к тому же слабым экзотермическим эффектом. Поэтому для эффективного протекания реакции требуется достаточная химически активная развернутая поверхность на разделе твердой и газообразной фаз. Реакция обусловлена адсорбционно-химическим взаимодействием на границе раздела фаз между поверхностными атомами угля и молекулами серы. Силы притяжения различны по своей природе и зависят от характера поверхности и адсорбирующихся молекул серы. [c.47]

    Авторы работы [96] изучали реакцию катализа на поверхности контакта ПХА и катализатора при действии органических соединений, являющихся продуктами разложения связующего вещества при горении твердого топлива, Полученные результаты использованы для анализа механизма взаимодействия углеводородного горючего с ПХА в присутствии катализатора хромита меди. Как показали опыты по измерению тепловыделения и энергии активации при различном содержании катализатора, процесс носит по существу гетерогенный характер. Хромит меди как катализатор играет двойную роль увеличивает скорость разложения ПХА и интенсифицирует окисление молекулы горючего. Комбинация этих двух факторов необходима для эффективного действия катализатора. Катализатор, обеспечивающий лищь интенсивное разложе ние ПХА, оказывает слабое влияние на скорость горения смесевых топлив. [c.308]

    Интенсификация процессов массо- и теплообмена между двумя соприкасающимися фазами, а также пылеулавливания — макромаосопередачи, — закономерности которой аналогичны закономерностям молекулярной массопередачи, может быть достигнута [1] не только за счет подбора наиболее рациональных физико-химических условий, но иногда в значительно боль-щей мере путем создания благоприятной гидродинамической обстановки. Скорость гетерогенных процеосов массо- и теплопередачи, характеризующихся диффузионной кинетикой, определяется гидродинамическими условиями взаимодействия фаз, развитием межфазной поверхности контакта, заБисящими от конструкции применяемого аппарата. Главными, факторами, определяющими эффективность аппарата, являются производительность единицы объема, т. е. интенсивность его работы, и удельный расход энергии на перемещение жидкости и газа и на создание межфазной поверхности. Затрата энергии зависит в первую очередь от гидравлического сопротивления аппарата, т. е. от его конструкции и гидродинамического режима. Последний наряду с физико-химическим режимом определяет и интенсивность процесса взаимодействия фаз. Другими средствами интенсификации являются уменьшение диффузионных или термических сопротивлений у границы раздела фаз и непрерывное обновление контакта фаз. [c.10]

    Р. С. Толмэн указывал, что такие величины, как удельный объем, удельная оттальпия и удельная внутренняя энергия (полученные из общего объема, энтальпии, внутренней энергии и веса системы), являются интенсивными по характеру. Без ущерба для точности это утверждение справедливо и для удельного объема, удельной энтальпии или удельной внутренней энергии гетерогенных систем. В то же время нельзя оперировать понятиями коэффициента преломления, вязкости и некоторых других подлинно интенсивных свойств применительно к гетерогенной системе, так как в этом случае их эффективное значение зависит не только от относительного количества фаз, но и от степени их дисперсии, или других факторов, являющихся сложными функциями давления, температуры и веса каждого компонента. Термодинамическое состояние гетерогенной системы не может быть точно зафиксировано до тех пор, пока не будет установлена конфигурация ее различных частей. В пределах обычных изменений конфигурации, которые имеют место в инженерной практике, аа исключением коллоидных растворов или других случаев, характеризующихся высокими удельными поверхностями или необыкновенно большой разностью высотных отметок, конфигурация не оказывает заметного влияния на термодинамическое состояние системы. [c.177]

    Природа растворителя в реакциях Фриделя — Крафтса является чрезвычайно важным фактором. Воду и гидроксилсо-держашие растворители следует тщательно исключать, поскольку они реагируют с ацилирующим агентом и катализатором — кислотой Льюиса. Обычно растворителями служат нитробензол, нитроалканы, дисульфид углерода, простые эфиры или хлорированные углеводороды. Реакция протекает эффективнее, если катализатор растворим, но многие кислоты Льюиса, такие как хлорид алюминия, нерастворимы в реакционной среде, и тогда реакцию проводят в гетерогенной среде. Однако нитробензол и простые эфиры координируются с хлоридом алюминия и обеспечивают некоторую растворимость. Этилендихлорид является хорошим растворителем для комплексов ацилгалогенидов с хлоридом алюминия, так что избыток кислоты Льюиса можно удалить фильтрованием эта методика, известная как метод Перрье, позволяет при проведении ацилирования применять стехиометрические количества ацилирующего агента и катализатора , причем субстрат прибавляют в последнюю очередь. Этот метод важен для ацилирования полиалкилированных ароматических соединений, когда избыток хлорида алюминия может вызвать изомеризацию алкильных групп в исходном соединении, например превратить о-ксилол в ж-ксилол [10]. [c.772]

    Изомеризация. Одной из важных целей Щ лочного катализа является активация углерод-водородных связей простых олефиновых и парафиновых углеводородов. Для активации таких простых систем обычно приходилось прибегать к жестким условиям. Так, изомеризацию олефинов проводили с применением натрия, например, иатрийорганических соединений, получаемых непосредственно в реакционной зоне [186, 187], и действием алкилов натрия при температуре их разложения [188 . Однако эти системы гетерогенны и требуют повышенных температур. Использование окисно-алюминиевого носителя для натрия значительно повышает каталитическую активность [185, 188]. Возможности выбора гомогенных катализаторов для этих систем ограничены. Были проведены поисковые исследования применяли литий в этилендиамине [189, 190]. Недавно было обнаружено [191-1961, что в системе трет-буюксш калия — диметилсульфоксид изомеризацию олефиновых углеводородов можно проводить при температуре всего 55 °С. Простота и высокая активность такой системы позволили изучить кинетические и энергетические зависимости для этих реакций. В ходе исследований были выяснены роль и влияние структуры углевохоро-да, влияние основания и факторы, обусловливающие эффективность растворителя. [c.260]

    Одна из важнейших проблем массовой кристаллизации связана с определением эффективности процесса. Данная задача не может быть решена без учета кинетических факторов. Скорость процесса массовой кристаллизации лимитируется скоростью зарождения кристаллов и скоростью их роста. В соответствии с теорией гетерогенных флуктуаций [78, 79], при возрастании размера зародыша до критического на его поверхности происходит обновление молекул за счет присоединения новых молекул из расплава. При этом вероятность возникновения кристаллических зародышей в расплаве определяется вероятностью преодо.тения системой энергетического барьера. Образовавшиеся зародыши являются центрами формирования кристаллов. Рост кристаллов также связан с преодолением энергетического барьера [78]. В [80] для описания этих процессов предлагаются следующие зависимости  [c.304]

    Одним из факторов, снижающих эффективность промывок с применением индивидуального комплексона, в частности ЭДТА, является образование им комплексов в стехиометрическом соотношении 1 1. Это обусловливает малую емкость раствора но отношению к металлу. И, наконец, с.ледует отметить замедленную скорость реакции комплексообразования в гетерогенной системе, а также плохую растворимость ЭДТА. [c.353]


Смотреть страницы где упоминается термин Фактор эффективности гетерогенного: [c.49]    [c.353]    [c.229]    [c.168]    [c.466]    [c.154]    [c.37]    [c.99]    [c.325]    [c.395]    [c.220]   
Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза Издание 2 (1984) -- [ c.0 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Факторы эффективности гетерогенного катализатора



© 2025 chem21.info Реклама на сайте