Главная -> Словарь

Концентрация реагирующих

Из условий самовоспламенения следует, что самовоспламенение системы произойдет при тем меньшей температуре tit чем выше начальная температура, концентрация реагирующего вещества а или давление паров р и чем больше объем реагирующего вещества, так как при этом меньше теплопотери в окружающую среду.

Сд - конечная концентрация реагирующего вещества,

где 5 — поверхность катализатора; Сп — концентрация реагирующего вещества у внешней поверхности катализатора; так называемая глубина зоны реакции:

Здесь С — концентрация реагирующего вещества в момент т при проведении физико-химического процесса, протекающего по первому порядку с константой скорости k.

где dm — количество вещества, продиффундировавшего через пограничный слой, толщина 8 и сечением S за время d.T, Co — концентрация реагирующего вещества в объеме жидкости, а Сп — концентрация реагирующего вещества в слое, прилегающем к границе раздела фаз; D — коэффициент диффузии, зависящий от температуры. Если реакция оксиэтилирования находится в диффузионной области, то в результате поддержания постоянного давления окиси этилена в реакторе скорость диффузии, а следовательно, и скорость всей реакции будет оставаться при данной температуре постоянной.

1. Концентрация реагирующего газа

лизатора, моль!см3 • сек; с — концентрация реагирующего вещест-76

8.2.3. Импульсные микрореакторы. В импульсных микрореакторах существует непрерывный поток газа-носителя через катализатор. Время от времени в поток газа-носителя вводят порцию реагирующих веществ , которая затем проходит в газовый хроматограф для анализа. Степень превращения реагирующих веществ может быть незначительной или большой, но в обоих случаях концентрация реагирующего вещества на слое катализатора плохо определяется из-за смешения с газом-носителем, и введенные реагирующие вещества распределяются в потоке. При специальных условиях, например для реакции первого порядка, константы скорости реакции могут быть получены на основе импульсной методики !. В большинстве других случаев адекватная теоретическая обработка затруднена. Таким образом, хотя импульсные микрореакторы не подходят для определения кинетических параметров, они могут иметь некоторые достоинства при оценке качества катализаторов, поскольку дают возможность быстрого и гибкого проведения анализа.

с —концентрация реагирующего газа в данном поперечном сечении, кг/л3;

Обозначим начальные величины: с0—концентрация реагирующего газа; s0—свежая реакционная Начальная концентрация реагирующего га. за СО2 с„"= 11,1%; скоростЬ газового потока к = 0,25-f- 0,30м/сек; степень расширения слоя X = 1,3 -т- 1,4; место отбЬра проб газа — 18 мм °т оси реактора; точки отбора по высоте от основания решетки: 1 — 20 мм, '2 — 40J мм, 3 — 65 мм и 4 —SO мм.

Основной отличительной кинетической особенностью жид— кофазных химических реакций является высокая, превышающая на 2-3 порядка, чем в газофазных, концентрация реагирующих веществ в единице объема реактора. В силу этого, проведение реакций в жидкофазном состоянии при атмосферном давлении равносильно проведению их в газовой фазе под давлением порядка 10— 100 МПа. Это означает, что в жидкофазных процессах будет значительно выше вероятность столкновения реагирующих молекул, в результате пре — имущественно ускоряются вторичные бимолекулярные реакции. При этом, однако, низкомолекулярные продукты первичного распада высокомолекулярного сырья и алкильные радикалы в зависимости от условий проведения процесса могут "разлетаться" в газовую фазу и не участвовать во вторичных жидкофазных реакциях. В этих условиях цепной процесс жидкофазного термолиза нефтяного будет осуществляться с участием более высокомолекулярных, называемых долгоживущих, бензильных и фенильных радикалов. В результате,при равных температурах жидкофазный термолиз угле — водородов дает значительно больший выход продуктов конденсации и меньший выход продуктов распада.

Теория теплового взрыва. Подробное изложение современного состояния теории теплового взрыва дано в работе . Рассмотрим простейший случай. В нагретый сосуд объемом V, температура стенок которого поддерживается постоянной и равной То, помещена при давлении Р равномерно распределенная горючая смесь. Сделаем следующие допущения. Температура внутри сосуда везде одинакова и равна Т. Постоянной до момента самовоспламенения является и концентрация реагирующих веществ.

Концентрация реагирующих веществ. При атмосферном давлении в 1 см3 газа содержится ~ 1019 молекул; в 1 см3 жидкости содержится ~ 1021 молекул, т. е. концентрация такова, как в газе под давлением 10 МПа . Поэтому проведение реакций в жидкой фазе относительно соотношения скоростей моно- и бимолекулярных реакций равносильно проведению их в газе под высоким давлением. В результате при равных температурах жид--кофазные термические реакции углеводородов и нефтепродуктов дают много большие выходы продуктов конденсации и меньшие — продуктов распада; средняя молекулярная масса продуктов распада при этом значительно выше, чем при газофазной реакции.

Реакторы с виброкипящим слоем чаще всего представляют собой трубки или емкости, при необходимости подвижно соединенные с другими частями установки. Катализатор приводится в пульсирующее состояние электромагнитным или механическим вибратором, работающим с частотою порядка 50 Гц. Газ через реактор пропускается непрерывно. Вследствие адсорб-ционно-десорбционного и механического перемешивания концентрация реагирующих компонентов одинакова во всей реакционной зоне, и такие реакторы могут рассматриваться как безградиентные. Скорости реакций для них рассчитываются по формуле .

К реактору присоединяют на шлифе змеевиковый обратный холодильник. На концах обоих колен прибора имеются трехходовые краны, позволяющие проводить испытание при заданном составе газовой фазы . В узкой части реактора над краном укрепляют стеклянный поршневой насос . Поршень насоса движется возвратно-поступательно со скоростью 3—4 качания в минуту, что создает равномерное перемещение и перемешивание жидкости в аппарате. Поэтому при определении коррозионной активности концентрация реагирующих веществ остается одинаковой по всей толще жидкости. Скорость передвижения жидкости может быть изменена путем перемены числа ходов поршня.

вводимых частиц по всему объему реакционной смеси, заполняющей реактор, и постоянная концентрация реагирующих веществ в каждой ступени.

В одноступенчатом реакторе непрерывного действия концентрация реагирующих веществ весьма низка, так как она должна соответствовать их содержанию в готовом продукте. Соответственно, низка и скорость реакции. С увеличением числа ступеней

Химические процессы связаны с .превращением веществ для получения новых соединений. Движущая сила - концентрация реагирующих веществ. Скорость определяется законами химической кинетики. Для реализации химических процессов предназначены следующие аппараты и машины:

где ул, ув — концентрация реагирующих компонентов А и В; AI, AZ — коэффициенты частоты; EI, Ez — энергии активации; nii пъ — неизвестные псевдопорядки реакции.

где Cv—молярная концентрация реагирующих веществ для реакции любого порядка.

Стальные стружки и опилки также окисляются, происходит их разогрев, но часто этот разогрев не приводит к горению вследствие малой скорости окисления. Так и в нашем примере вследствие малой скорости окисления и, следовательно, небольшой скорости выделения тепла смесь нагрелась до температуры Т2, и дальнейший нагрев прекратился вследствие того, что скорость выделения тепла стала равна скорости теплоотвода. Теперь, как только концентрация реагирующих веществ в смеси начнет уменьшаться, выделение тепла снизится и температура смеси упадет до Г,.