Главная -> Словарь

Дифференциальная селективность

При таких допущениях модель описывается следующим дифференциальным уравнением в частных производных :

Для реакции первого порядка А — *• Б статический режим химического процесса этого реактора будет описываться обыкновенным дифференциальным уравнением

Когда используют химические инициаторы, выбор температуры обусловлен достаточно высокой скоростью их разложения — тем-перат/ра равна 70—100 °С для азобисизобутиронитрила и 100— 120 °С для пероксида бензоила. При этом температура и концентрация инициатора взаимосвязаны. Во-шервых, при какой-то средней длине цепи концентрация инициатора не может быть ниже, чем число грамм-атомов хлора, вводимых на 1 л реакционной массы, деленное на удвоенную длину цепи . Во-вторых, сама длина цепи при ее квадратичном обрыве обратно пропорциональна квадратному корню из скорости зарождения цепи и снижается при 'Повышении температуры и концентрации инициатора. Вследствие этого расход инициатора на единицу количества продукта выражается дифференциальным уравнением

По своей структуре кинетическое уравнение является интегрально-дифференциальным уравнением, для которого пока не существует общего аналитического решения. Имеющиеся частные методы решения кинетического уравнения при v=0 для упрощения их анализа разделим на группы .

Условия однозначности, заданные в виде конкретных численных значений, в соединении с дифференциальным уравнением выделяют из всего класса один конкретный процесс. В этом случае решение дифференциального уравнения, если его удается получить, справедливо только для заданных численных условий однозначности.

Процессы подобны, если они описываются одним и тем же дифференциальным уравнением при подобных условиях однозначности.

В двух подобных процессах изменение переменных, обусловливающих процесс, протекает подобно, т. е. изменяясь, они отличаются только постоянным множителем преобразования. Подобные процессьг принадлежат к одному классу и описываются одним и тем же дифференциальным уравнением, устанавливающим функциональную зависимость между переменными, существенными для процесса. Эту функциональную зависимость можно записать в общем виде:

Дифференциальное уравнение теплопроводности. Процесс распространения тепла теплопроводностью может быть описан математически дифференциальным уравнением. Это уравнение выводят на основе закона сохранения энергии, при этом предполагают, что тепло распространяется в теле , физические свойства которого — плотность р, теплоемкость с и теплопроводность К — не изменяются по направлениям и во времени.

Для вывода уравнения теплопроводности плоской стенки воспользуемся дифференциальным уравнением Фурье .

Дифференциальное уравнение конвективного переноса тепла. При конвективном теплообмене тепло распространяется в жидкости одновременно теплопроводностью и конвекцией. Процесс распространения тепла за счет, теплопроводности математически описывается дифференциальным уравнением теплопроводности :

При принятом законе массопроводности процесс перемещения вещества внутри твердой фазы может быть описан дифференциальным уравнением массопроводности

Ввиду эимолекулярности этих стадий выражение для соотношения продуктов будет таким:

В соответствии с этим механизмом, дифференциальная селективность по спирту без учета гидролиза водой равна:

При гидролизе содой, в соответствии с ранее рассмотренным механизмом, реакция с карбонатным ионом дает только спирт, а простой эфир может получиться лишь за счет реакции со спиртом или с алкоголятом, образовавшимся из гидроксильного иона — продукта гидролиза соды водой. Тогда дифференциальная селективность будет равна

причеь состояние равновесия зависит от концентраций компонентов смеси и их кислотности. По этой причине относительно большая доля катализатора находится в форме основания, сопряженного б )лее кислотному из находящихся в смеси веществ, что спо-собств {ет повышенному образованию продукта его присоединения к а-ок:иду. При этом дифференциальная селективность по первому промежуточному продукту описывается уравнением

Поскольку основной побочной реакцией является параллельное разложение гидропероксида , также протекающее на катализаторе, дифференциальная селективность реакции по гидропероксиду приближенно равна:

Селективность дегидрирования алкилбензолов зависит от температуры, разбавления водяным паром и степени конверсии. Из предыдущей схемы дегидрирования этилбензола ясно, что дифференциальная селективность по стиролу выражается уравнением:

Степень превращения , интегральная и дифференциальная селективность, выход продукта являются важнейшими характеристиками химической реакции и входят безразмерными величинами в уравнения материального баланса химического процесса.

Дифференциальная селективность - отношение скорости накопления целевого продукта В, к скорости расходования исходного реагента A в соответствии со стехиометрией реакции:

Для реактора идеального смешения при стационарном режиме процесса дифференциальная селективность совпадает с интегральной:

В рассматриваемой схеме последовательно-параллельных реакций дифференциальная селективность по первому промежуточному продукту ф^ определяется фактором параллельности превращения А в этот продукт:

Второй промежуточный продукт Р2 образуется из А и первого промежуточного продукта Рг. Поэтому дифференциальная селективность образования продукта Р2 определяется суммой селек-тивностей его образования по обоим путям: