Главная -> Словарь

Последовательно параллельных

Последовательные реакции хлорирования и селективность процесса. Кроме параллельных реакций, при радикально-цепном хлорировании почти всегда протекают последовательно-параллельные превращения, в результате которых в исходную молекулу вводится все большее число атомов хлора. В дополнение к ранее данным примерам можно привести случай хлорирования 1,2-дихлор-этана:

адЬ + СЛ - • C,,Hi - С1аНи + ,С+ Так происходят последовательно-параллельные реакции алкилиро-вания, причем, чтобы подавить образование высших углеводородов, необходим избыток изопарафина по отношению к олефину.

Продукты и закономерности последовательного оксиэтилиро-•аания. В большинстве рассмотренных выше реакций получаемые продукты содержат группировки, способные к дальнейшему присоединению а-оксидов. В результате происходят последовательно-параллельные реакции с образованием продуктов все более высокой степени оксиэтилирования:

Приведенные на рис. 8.1 зависимости селективности бензиновых и керосиновых фракций имеют максимумы. Это подтверждает, что в процессе гидрогенизации протекают последовательно-параллельные реакции разложения сырья. На первой стадии наблюдается невысокая степень разложения с преимуществен-

теплообменные аппараты , а структура схем ТС содержит, как правило, лишь последовательно-параллельные или ациклические технологические связи. В результате, несмотря на оптимальность ТС по критерию, приведенные затраты: ТА системы имеют различные типоразмеры, из-за чего они функционируют в неодинаковых условиях, т.е. гидродинамические режимы теплообмена в каждом ТА системы весьма сильно отличаются и не обеспечивают термодинамической эффективности процессов теплопередачи. До сих пор не разработаны методы синтеза оптимальных схем ТС, которые не зависят от размерности исходной задачи синтеза .

Следует, однако, отметить, что одного кинетического уравнения недостаточно для описания скорости сложных реакций с числом независимых реакций, равным или более 2 . Так, сложная реакция углерода с кислородом, включающая последовательно- параллельные простые реакции, может быть описана двумя уравнениями скоростей, составленными по отношению к двум ключевым веществам. Следовательно, одна из констант реакций горения углерода, например реакции С+С02, должна быть предварительно экспериментально определена. 3 этом случае по двум кинетическим уравнениям скоростей расходования или образования ключевых веществ из экспериментальных данных по составу продуктов реакций легко могут быть вычислены неизвестные константы остальных двух реакций.

Приведенные на рис. 8.1 зависимости селективности бензиновых и керосиновых фракций имеют максимумы. Это подтверждает, что в процессе гидрогенизации протекают последовательно-параллельные реакции разложения сырья. На первой стадии наблюдается невысокая степень разложения с преимущественным образованием продуктов "^ средней молекулярной массы ?® . По мере углубления процесса возрастает выход бен- 20 зина и газа при одновременном снижении выхода керосина.

теплообменные аппараты , а структура схем ТС содержит, как правило, лишь последовательно-параллельные или ациклические технологические связи. В результате, несмотря на оптимальность ТС по критерию, приведенные затраты ТА системы имеют различные типоразмеры, из-за чего они функционируют в неодинаковых условиях, т.е. гидродинамические режимы теплообмена в каждом ТА системы весьма сильно отличаются и не обеспечивают термодинамической эффективности процессов теплопередачи. До сих пор не разработаны методы синтеза оптимальных схем ТС, которые не зависят от размерности исходной задачи синтеза .

Гетерогенно-каталитические процессы, осуществляемые в жидкой фазе, весьма немногочисленны. Реакторы для таких систем напоминают реакторы для газофазных гетерогенных реакции. В зависимости от величины теплового эффекта, чувствительности процесса к изменению температуры, сложности химического процесса могут применяться аппараты смешения и вытеснения: емкостного типа с механическими мешалками, трубчатые, колонные с неподвижным слоем катализатора и колонные с суспендированным катализатором.

г) Последовательно-параллельные реакции Число возможных вариантов схем последовательно-параллельных реакций чрезвычайно велико.

Пример IX-3. Цель примера — иллюстрировать методику построения блочной структурной схемы как подготовительной стадии полной структурной схемы. Рассматриваются сложные последовательно-параллельные, частично

В предпламенной зоне и в пламени протекает большое число различных параллельных и последовательно-параллельных химических реакций. Из этого множества реакций для каждых конкретных условий могут быть выделены оптимальные траектории движения процесса. Последние представляют собой такую сумму элементарных реакций, при которой превращение смеси в конечные продукты происходит с максимальной скоростью. При изменении внешних условий выбор оптимальной траектории движения процесса осуществляется автоматически.

Процесс коксования является суммой параллельных последовательных и последовательно-параллельных реакций, протекающих главным оЬразом по радикальному механизму .

Теоретические основы. Термокрекинг и коксование являются процессами превращения нефтяного сырья под действием высоких температур в газообразные, жидкие и твердые продукты. Количественный и качественный состав конечных продуктов определяется свойствами исходного сырья, температурой процесса, давлением в зоне реакции, агрегатным состоянием реакционной массы, временем пребывания сырья в реакционной зоне. Преобразование компонентов исходного сырья происходит в результате последовательно-параллельных реакций, протекающих главным образом по радикально-цепному механизму. Ход реакций в термодинамическом отношении вполне закономерен, так как обусловлен переходом нефтяного сырья с большим запасом свободной энергии в низкомолекулярные газообразные и среднемо-лекулярные дистиллятные фракции и в кокс, имеющие меньший запас свободной энергии.

Kaic и для других последовательно-параллельных реакций, состав гродуктов хлорирования определяется соотношением исходных ргагентов, а именно соотношением вступившего в реакцию хлора ко всему исходному органическому веществу. Эти зависимости для двух случаев изображены на рис. 35, а подобные им наблкдаются для других реакций радикально-цепного хлорирования. Е;идно, что почти всегда получается смесь продуктов разной степе! и хлорирования, а максимум выхода каждого из них наблюдается примерно при том соотношении реагентов, которое соответствует стехиометрии образования данного продукта из СЬ и RH.

Для юдавления последней реакции, как и в других последовательно-параллельных процессах, необходим избыток бутадиена по от-нош, причем для его преимущественного образования требуется большой избыток аммиака. При промышленном синтезе первичных аминов мольное отношение ам-глиака к хлорпроизводному поддерживают в пределах от 10: 1 до 30: 1. При реакции аммиака с ароматическими хлорпроизводными первая стадия протекает быстрее второй, что гораздо более благоприятно для образования первичного амина. Последний содержится в реакционной массе в значительном количестве , и для его получения с небольшой примесью вторичного амина достаточен сравнительно небольшой избыток аммиака. Так, при производстве анилина из хлорбензола мольное отношение аммиака к хлорбензолу составляет всего 5:1.

Система последовательно-параллельных реакций при синтезе аминов из хлорпроизводных имеет одну необычную особенность. Образующийся хлористый водород связывается с аммиаком и аминами в соли, не способные к взаимодействию с хлорпроизводными. Очевидно, что распределение хлористого водорода зависит от основности аммиака и аминов, причем устанавливается следующее равновесие:

При дальнейшем развитии последовательно-параллельных процессов образуются полимеры а-оксидов, имеющие высокую молекулярную массу.