Cтраница 2
Представляется целесообразным начать обсуждение вопросов теории химического равновесия при высоких давлениях с реакций в газовой фазе, после чего перейти к имеющимся данным о равновесии в жидкой и твердой фазах, а также в многофазных системах. Это связано с тем, что агрегатные состояния реагирующих веществ предопределяют применение тех или иных методов вычисления равновесных концентраций при высоких давлениях. Поэтому для решения поставленной задачи необходимо знать в каждом конкретном случае, какие фазы сосуществуют в рассматриваемой смеси в условиях равновесия. [16]
В большинстве случаев одновременно протекает несколько процессов, например химические и массообменные, как правило, сопровождающиеся теплообменными и гидромеханическими. Конструкция аппаратов в значительной степени определяется агрегатным состоянием реагирующих веществ. В технологических аппаратах возможны следующие фазовые системы: газ газ, газ жидкость, жидкость - ( - жидкость, жидкость твердое вещество, газ - ( - твердое вещество, твердое вещество твердое вещество. [17]
В химической технологии за основу классификации химико-технологических процессов обычно принимают их физико-химические особенности, обеспечивающие правильный выбор основных факторов интенсификации производств. В этом плане наиболее важной является характеристика агрегатного состояния реагирующих веществ. По такому признаку различают гомогенные ( однородные) процессы, когда все взаимодействующие вещества находятся в одном из трех возможных агрегатных ( фазовых) состояний, и гетерогенные ( неоднородные) процессы, в которых реагирующие вещества первоначально находятся в различных агрегатных состояниях. [18]
Она зависит от химической природы, аллотропной формы и агрегатного состояния реагирующих веществ, а также от того, в какой среде ( безводной или в растворе) ведется реакция. [19]
Вещества вступают в реакцию как в конденсированном ( жидком или твердом), так и газообразном ( парообразном) состояниях. Опыт показывает, что тепловой эффект таких реакций зависит от агрегатного состояния реагирующих веществ. [20]
В то время как аппаратура для физико-механических процессов практически вся унифицирована, реакционные аппараты большей частью индивидуальны по конструкции. Они, так же как и вся химическая аппаратура, классифицируются по агрегатному состоянию реагирующих веществ и способу работы - периодическому или непрерывному. Дополнительный фактор, который необходимо учитывать, - наличие или отсутствие катализатора. [21]
Химические процессы связаны с химической реакцией и являются обычно основным звеном в химических и нефтехимических производствах. Аппаратура для химических процессов наиболее сложна и разнообразна по конструкции, так как химические реакции, как правило, сопровождаются значительным тепловым эффектом, изменением агрегатного состояния реагирующих веществ, требуют интенсивного теплообмена и применения катализаторов. [22]
На конструкцию аппаратов и скорость процессов сильно влияет способ и степень перемешивания реагентов. Именно агрегатное состояние реагирующих веществ определяет способы их технологической переработки и принципы конструирования аппаратов. Поэтому при изучении общих закономерностей химической технологии принято делить процессы и соответствующие им аппараты прежде всего по агрегатному ( фазовому) состоянию взаимодействующих веществ. [23]
Химические реакции условно можно разделить на ряд групп, отличающихся какой-либо специфической особенностью. По агрегатному состоянию реагирующих веществ, продуктов реакции и среды химические реакции разбиваются на две группы: 1) гомогенные химические реакции; 2) гетерогенные химические реакции; В гомогенных химических реакциях исходные вещества, продукты реакции и среда образуют одну фазу. Химические реакции, в которых реагенты находятся в различных фазовых состояниях, а также реакции, протекающие на границе раздела фаз, называются гетерогенными реакциями. Например, Н2 ( г) 12 ( г) - 2Н1 ( г) - гомогенная реакция в газовой фазе, реакция взаимодействия СО2 с СаО с образованием СаСОз, а также реакция синтеза МНз на железных катализаторах N2 3H2 - - 2NHs, протекающая на границе раздела фаз газ - твердый катализатор, являются гетерогенными реакциями. [24]
Химические реакции условно можно разделить на ряд групп, отличающихся какой-либо специфической особенностью. По агрегатному состоянию реагирующих веществ, продуктов реакции и среды химические реакции разбиваются на две группы: 1) гомогенные химические реакции; 2) гетерогенные химические реакции. В гомогенных химических реакциях исходные вещества, продукты реакции и среда образуют одну фазу. Химические реакции, в которых реагенты находятся в различных фазовых состояниях, а также реакции, протекающие на границе раздела фаз, называются гетерогенными реакциями. Например, Н2 ( г) 12 ( г) - - 2Н1 ( г) - гомогенная реакция в газовой фазе, реакция взаимодействия СО2 с СаО с образованием СаСОз, а также реакция синтеза МНз на железных катализаторах N2 ЗН2 - 2NHs, протекающая на границе раздела фаз газ - твердый катализатор, являются гетерогенными реакциями. [25]
Условия, в которых проводятся процессы контактирования, чрезвычайно многообразны и специфичны. Это определяет большое разнообразие конструкций аппаратов, применяемых для проведения таких процессов. При протекании рассматриваемых контактных процессов происходит взаимодействие между газами и парами в присутствии твердых катализаторов. Следовательно, агрегатное состояние реагирующих веществ соответствует в данном случае системе газ-твердое вещество. [26]
Подобная характеристика сложных реакций по числу и молекуляр-ности, элементарных стадий является важным принципом в классификации химических процессов. Она может-быть обобщена также на процессы, включающие параллельные, обратимые и некоторые другие реакции. Однако этот принцип не является достаточным для построения общей системы типов химических реакций. Этим принципом не учиты ваются, например, отличия в реакциях, возникающие из-за различий в агрегатных состояниях веществ, участвующих в реакциях. Между тем агрегатное состояние реагирующего вещества имеет существенное значение для реакционной способности этого вещества и течения реакции в целом. [27]
Уравнения химических реакций, в которых записывается величина теплового эффекта, называются термохимическими. Величина теплового эффекта ( Q) указывается в правой части уравнения со знаком плюс в случае экзотермической реакции и со знаком минус в случае эндотермической реакции. Величина АН записывается после уравнения реакции и имеет знак, противоположный знаку Q. В термохимических уравнениях надо указывать агрегатное состояние исходных веществ и продуктов реакции: ж - жидкое, г - газообразное, те - твердое. Это объясняется тем, что тепловой эффект реакции зависит от агрегатного состояния реагирующих веществ. [28]