Место - протекание - реакция
Cтраница 3
Основные закономерности жидкофазного окисления на гетерогенных катализаторах до настоящего времени почти не изучены. Скудность экспериментальных данных не позволяет сделать надежное заключение даже о месте протекания реакции - образуются ли продукты на поверхности или же катализатор является лишь инициатором реакции, развивающейся затем в объеме жидкой фазы. [31]
Элементы с жидким электролитом используются в виде источников тока большой емкости. Элемент размером 185x110x312 мм имеет пористый угольный катод, обеспечивающий диффузию кислорода к месту протекания реакции на границе соприкосновения электрода с раствором. В качестве отрицательных электродов применяют литой цинк с присадкой ртути. Электролитом служит раствор едкого кали или едкого натра. [33]
До сих пор предметом рассмотрения являлись изотермические химические процессы, в которых температура во всем объеме их протекания одинакова. Химические реакции сопровождаются выделением или поглощением тепла, что может привести к изменению температуры в месте протекания реакции и, соответственно, изменению скорости превращения. Этот эффект проявляется в гетерогенном химическом процессе, в котором в результате переноса вещества к месту протекания реакции ее тепловой эффект приводит к возникновению градиента температуры и явлений переноса тепла в объеме процесса. [34]
Изложенные выше закономерности селективности сложных реакций полностью справедливы только для гомогенных гомофазных процессов. При наличии второй фазы или гетерогенного катализатора эти закономерности так или иначе меняются, что зависит от межфазного распределения реагентов или от диффузионных факторов, влияющих на концентрации веществ в месте протекания реакции и наблюдаемые константы скоростей. Если обозначить через k i и &2 истинные константы скоростей, выраженные по концентрациям реагентов в месте протекания реакции ( на поверхности гетерогенного катализатора, в поверхностной пленке или в объеме жидкой фазы, в которой идет сама химическая реакция), все предыдущие уравнения селективности сохранят свой вид. Посмотрим, как они изменятся - для различных областей гетерофазных и гетерогеннокаталитических процессов. [35]
Когда от гальванического элемента отводят ток, в элементе происходит окислительно-восстановительный процесс, называемый реакцией элемента, и химическая энергия преобразуется в электрическую. Окислительно-восстановительные реакции могут условно рассматриваться как сумма двух реакций: окислительной - освобождающей электроны, и восстановительной - поглощающей их. Местом протекания реакций являются электроды и при соответствующем их размещении переход электронов, необходимый для прохождения реакции, будет осуществляться в значительных количествах только через внешнюю электрическую цепь. Когда эта цепь замкнута, на одном электроде спонтанно происходит окисление, а на другом - восстановление. Электроны непрерывно переходят от одного электрода к другому до тех пор, пока не будет достигнуто состояние равновесия. Электрод, на котором происходит спонтанное окисление и появляются электроны, является отрицательным, а тот электрод, на котором происходит спонтанное восстановление ( поглощение электронов) - положительным. [36]
Во-первых, необходимо рассмотреть степень гомогенности, достигаемую в системах из двух жидкостей. Измеряемая скорость получения нитросоединений всегда выражается в молях в единицу времени на единицу объема дисперсной системы. Забыв на мгновение о месте протекания реакции, можно все же отметить, что скорость нитрования в органической фазе и скорость в водной фазе не равны друг другу. Изменение в соотношении объемов фаз приводит к изменению скорости процесса в целом, если другие параметры будут постоянны. [37]
Поэтому вскоре после начала реакции в системе появляются новые частицы, а именно-набухшие в мономере очень маленькие частицы полимера, поверхность которых покрыта мономолекулярным слоем эмульгатора. Если этих частиц достаточно много, то может не остаться эмульгатора для образования мицелл в водной фазе. Для дальнейшей полимеризации эти полимерно-мономерные частицы и являются истинными местами протекания реакции. [38]
До сих пор предметом рассмотрения являлись изотермические химические процессы, в которых температура во всем объеме их протекания одинакова. Химические реакции сопровождаются выделением или поглощением тепла, что может привести к изменению температуры в месте протекания реакции и, соответственно, изменению скорости превращения. Этот эффект проявляется в гетерогенном химическом процессе, в котором в результате переноса вещества к месту протекания реакции ее тепловой эффект приводит к возникновению градиента температуры и явлений переноса тепла в объеме процесса. [39]
Изложенные выше закономерности селективности сложных реакций полностью справедливы только для гомогенных гомофазных процессов. При наличии второй фазы или гетерогенного катализатора эти закономерности так или иначе меняются, что зависит от межфазного распределения реагентов или от диффузионных факторов, влияющих на концентрации веществ в месте протекания реакции и наблюдаемые константы скоростей. Если обозначить через k i и &2 истинные константы скоростей, выраженные по концентрациям реагентов в месте протекания реакции ( на поверхности гетерогенного катализатора, в поверхностной пленке или в объеме жидкой фазы, в которой идет сама химическая реакция), все предыдущие уравнения селективности сохранят свой вид. Посмотрим, как они изменятся - для различных областей гетерофазных и гетерогеннокаталитических процессов. [40]
Изучая механизм реакции прямого синтеза, Рохов выяснил роль меди как катализатора, наблюдая под микроскопом определенным образом уложенные в контактной трубке соприкасающиеся друг с другом слои кремния и меди. После двухчасового пропускания хлористого метила оказалось, что кремний, находящийся вблизи меди, вступает в реакцию; медь, находившаяся по соседству с кремнием, легче улетучивалась, что выражалось в размазывании вначале отчетливой границы между металлами. В месте протекания реакции была обнаружена однохлористая медь. В присутствии кремния последняя мгновенно восстанавливается, образуя металлическую медь и четыреххлористый кремний. [41]
 |
Организация теплообмена в реакционной зоне химических реакторов. [42] |
В реакторах б и в на рис. 4.52 попадающий в реакционную зону поток интенсивно перемешивается: в аппарате б - мешалкой; в реакторе с кипящим слоем - интенсивным движением взвешенных в потоке циркулирующих частиц. В этих примерах процесс в реакционной зоне протекает изотермически, хотя в целом процесс в реакторе считается адиабатическим, т.к. выделяемая или затрачиваемая теплота реакции расходуется только на нагрев или охлаждение реакционной смеси. В реакторах, изображенных на рис. 4.53, циркулирующий теплоноситель обеспечивает отвод ( подвод) теплоты в реакционную зону. Теплообмен может осуществляться через поверхность, ограничивающую место протекания реакции, как это организовано в емкостном аппарате а или в трубчатых реакторах в и г. В реакторе б теплообменник встроен прямо в реакционную зону. В реакторе д смесь реагентов циркулирует через выносной теплообменник, и такая схема фактически обеспечивает теплообмен непосредственно в реакционной зоне. Другим способом отвода теплоты из зоны реакции является испарение части реакционной смеси в процессе протекания реакции, а образующиеся пары можно сконденсировать для возврата в реактор ( е на рис. 4.53), что делает эту схему теплообмена аналогичной д с выносным теплообменником. [43]
Последняя своими электрическими зарядами стабилизирует эмульсию. По мере протекания реакции образуется большое количество зародышей полимеризации и ассоциированного мономера, на которых также абсорбируется мыло. Это снижает количество мыла, которое идет на стабилизацию капелек эмульсии, в результате чего последние постепенно увеличиваются в размере вследствие медленной коалесценции. Следствием является уменьшение поверхности капелек, через которую мономер может диффундировать к месту протекания реакции. [44]
Кроме этих двух основных требований, следует учитывать и дополнительные. Этим создается тепловая подготовка металла, еще не вступившего в контакт с окислительной средой и обеспечивается нагрев его до температуры, необходимой для воспламенения. Процесс резки облегчается также при достаточной жидкотекучести получающихся окислов, легко удаляемых в этом случае с еще неокисленных поверхностей металла. И, наоборот, нормальному протеканию процесса резки препятствует высокая теплопроводность разрезаемого металла, понижающая его температуру в месте протекания реакции горения вследствие интенсивного отвода теплоты. [45]
Страницы: 1 2 3 4