Главная -> Словарь

Кинетических закономерностей

степеней в кинетических уравнениях не совпадают со

Нами собраны литературные данные о кинетических уравнениях дезактивации, предложенных различными авторами . Для обобщения выполненных работ удобно использовать в качестве величины, меняющейся со временем, активную поверхность катализатора S. Эта величина с течением времени меняется от SQ до S.

Т — температура, К; т, х — показатели степени в кинетических уравнениях.

• по порядку реакции — показателю степеней концентраций в кинетических уравнениях, характеризующих зависимость скорости реакции от концентрации реагентов .

Т — температура, К; т, х — показатели степени в кинетических уравнениях.

Сумму степеней концентраций в кинетических уравнениях называют

В большинстве случаев даже у сравнительно простых реакций показатели степеней в кинетических уравнениях не совпадают со значениями стехиометрических коэффициентов. Это обусловливается тем, что простая реакция является совокупностью элементарных стадий , и стехиометрическое уравнение этой реакции составлено без учета истинного механизма ее протекания. В таких

16. Каков механизм реакции А — Bt + В2 на поверхности катализатора при следующих кинетических уравнениях:

17. Каков механизм реакции AJ + А2 — В на поверхности катализатора при следующих кинетических уравнениях:

Таким образом, предполагается чисто редукционная гипотеза о механизме процесса горения , т. е. по схеме соединения углерода с кислородом по одной реакции: С--02=С02, c последующим восстановлением С02. Но у Фарнеса, также как и у Майерса , применившего ту же систему уравнений, остался нераскрытым смысл коэффициентов kl и /с2, которые в кинетических уравнениях являются химическими константами скоростей реакций.

В кинетических уравнениях необходимо учитывать зависимость типа , особенно при получении интегральных уравнений. Обычно это производят двумя путями, сущность которых изложена ниже.

! по механизму и кинетике химических реакции имеют не только чисто теоретическое, но и большое практическое значение. Познание механизма реакций заключается в установлении энерге — тически наивыгодных реакционных маршрутов, структуры образующихся в отдельных микростадиях промежуточных веществ в зависимости от типа и строения реагирующих молекул и способа активации реакций. В свою очередь, механизм реакций является основой для установления кинетических закономерностей протекания реакций во времени в зависимости от параметров химического процесса.

Если входящую в уравнение скорости переменную т рассмат — ривать как продолжительность реагирования, то оно применимым для описания кинетических закономерностей ций, осуществляемых в статических условиях или реакторах.

В настоящее время в нефтепереработке существует целый ряд технологических каталитических процессов, в ходе которых в той или иной степени осуществляются различные превращения углеводородов. В качестве примера можно привести каталитический риформинг — один из важнейших современных нефтехимических процессов, с помощью которого осуществляется глубокое изменение углеводородного состава бензинов. Каталитический риформинг позволяет получать в широких масштабах ароматические углеводороды — бензол, толуол, ксилолы. Они образуются в этом процессе путем нескольких реакций: дегидрирования шестичленных нафтенов, С5-дегидроциклизации алканов в алкилциклопентаны с последующей дегидро'изомеризацией и, наконец, Св-де-гидроциклизации алканов. Этот и другие подобные производственные процессы возникли в результате чисто технологических разработок. Однако сейчас пути технологических и фундаментальных исследований постепенно сближаются. Эта тенденция дает определенный положительный эффект. Так, исследование механизма и кинетических закономерностей каталитических реакций углеводородов, а также использование опыта, накопленного при эксплуатации нескольких поколений моно- и биметаллических катализаторов реформинга, позволило создать ряд высокоэффективных и экономичных разновидностей процесса риформинга.

невых двигателях. Подчеркивалась важность изучения кинетических закономерностей для управления процессом сгорания топлива в двигателях.

Образцы платинированного алюмосиликата, в которые вводились различные количества железа , были испытаны в реакции изомеризации н-гексана . Активность катализатора при увеличении содержания Fe203 в 15 раз снижалась лишь в 2,4 раза. То обстоятельство, что резкое изменение дегидрирующей активности катализатора обуславливает лишь относительно небольшое уменьшение глубины изомеризации, подтверждается опытами, проведенными на образцах катализатора, в которых массовая доля платины изменялась от 0,025 до 1%, т. е. в 40 раз. При этом константа скорости реакции изомеризации к-гек-сана возросла лишь в два раза .'Общность кинетических закономерностей для различных катализаторов также указывает на то, что лимитирующей является стадия, протекающая на кислотных центрах носителя.

Кинетические закономерности изомеризации н-пентана на промышленных катализаторах. Представляет интерес анализ кинетических закономерностей, полученных при изучении изомеризации парафиновых углеводородов, например н-пентана, на промышленных катализаторах Pt - А12О3 - F, Pt - А1203 - С1 и Pt - НМ, особенно если учесть, что механизм протекания данной реакции на них различен. Изучение кинетики реакции проводилось в проточной установке при циркуляции водород-содержащего газа .

Изучение основных кинетических закономерностей процесса низкотемпературной изомеризации н-пентана проводилось на алюмоплатино-вом катализаторе, содержащем 10% хлора . Исходные углеводороды и водород подвергались очистке и осушке, катализатор перед проведением опыта хлорировался обработкой в газовой фазе парами четыреххло-ристого углерода. Предварительными опытами, в которых линейная скорость изменялась от 0,117 до 0,234 м/с, а размер зерна от 2—3 до 0,5 — 1 мм, было показано, что при размере зерна катализатора 0,5-2 мм и линейной скорости потока 0,188 м/с реакция протекает в кинетической области.

Несмотря на различный механизм превращения парафиновых углеводородов на всех рассмотренных катализаторах, для них наблюдается общность кинетических закономерностей и торможение реакции изомеризации парафиновых углеводородов избытком водорода. Для всех катализаторов зависимость скорости реакции от парциального давления водорода носит экстремальный характер после достижения определенной концентрации водорода на поверхности катализатора. Величина и положение максимума зависят от типа катализатора, температуры и молекулярной массы парафинового углеводорода.

Для исследования кинетических закономерностей выгорания основных элементов коксовых отложений железоокис-ного катализатора обработка экспериментальных данных осуществлялась по уравнению первого порядка и .по уравнению Аврами-Ерофеева. Практически весь процесс выгорания углерода и серы удовлетворительно описывается уравнением первого порядка. Константа скорости выгорания угле-

В результате исследований, посвященных окислению и стабилизации гидрогенизационных топлив, возник ряд важных задач методологического и теоретического характера. Так как топлива представляют собой смесь индивидуальных углеводородов, то теоретической основой оценок окисляемостй и способов стабилизации топлив может служить цепная теория жидко-фазного окисления углеводородов. Поэтому естественной является преемственность и методологического подхода к вопросам окисления и стабилизации индивидуальных углеводородов и топлив. В основу методологии исследования топлив были положены кинетические методы, разработанные в процессе изучения жидкофазного окисления индивидуальных углеводородов. Применение этих методов к реактивным топливам оказалось весьма эффективным, причем не только при изучении кинетических закономерностей окисления, но и при решении чисто практических задач. л

Термическое разложение углеводородов довольно обстоятельно изучено теоретически. Развиты методы определения кинетических параметров для элементарных реакций, протекающих при пиролизе, причем среди этих методов есть как экспериментальные, так и расчетные. В настоящее время расчет реакций термического разложения базируется на представлениях об образовании и превращениях углеводородных радикалов. Для процессов пиролиза моделирование можно основывать на сочетании формального описания процесса уравнениями балансов с научным обоснованием кинетических закономерностей, исходя из анализа элементарных стадий процесса с участием углеводородных радикалов.