Теория - тепловой режим - гетерогенная экзотермическая реакция
Cтраница 1
Теория теплового режима гетерогенных экзотермических реакций, изучающая наиболее сложный случай, где одновременно существенны и диффузия, и теплопередача. [1]
Другим важным практическим приложением теории теплового режима гетерогенных экзотермических реакций является конструирование каталитических газоанализаторов; в них содержание какого-либо газа в смеси определяется по разогреву поверхности катализатора, где этот газ вступает в каталитическую реакцию. [2]
Наибольший интерес с точки зрения развитой выше теории теплового режима гетерогенных экзотермических реакций представляют процессы сильно экзотермического катализа. Для этих процессов характерно то, что они обычно проводятся на верхнем стационарном тепловом режиме. При этом имеют место большие разности температур между газом и поверхностью катализатора. [3]
Это, на первый взгляд парадоксальное, положение вещей удалось легко объяснить при помощи развитой выше теории теплового режима гетерогенных экзотермических реакций. Очевидно, что на медном катализаторе реакция имеет большую энергию актива ции, а абсолютная скорость ее невелика. Тогда область устойчивых стационарных тепловых режимов ограничена весьма высокими температурами. Всякая попытка снижения температуры неизбежно приводит к потуханию реакции. [4]
Это, на первый взгляд парадоксальное, положение вещей удалось легко объяснить при помощи развитой выше теории теплового режима гетерогенных экзотермических реакций. Очевидно, что на медном катализаторе реакция имеет большую энергию активации, а абсолютная скорость ее невелика. Тогда область устойчивых стационарных тепловых режимов ограничена весьма высокими температурами. Всякая попытка снижения температуры неизбежно приводит к потуханию реакции. [5]
 |
Кинетика реакций горения угля по Вулису. [6] |
Нами было предложено использовать для изучения кинетики подобных реакций явления, связанные именно с этим разогревом - критические явления воспламенения и потухания поверхности, которые будут подробно рассмотрены в главе IX, при изложении теории теплового режима гетерогенных экзотермических реакций. [7]
 |
Кинетика реакций горения угля по Вулису. [8] |
Нами было предложено использовать для изучения кинетики подобных реакций явления, связанные именно с этим разогревом - критические явления воспламенения и потухания поверхности, которые будут подробно рассмотрены в главе IX, нри изложении теории теплового режима гетерогенных экзотермических реакций. [9]
Нужно, впрочем, отметить, что эта аналогия является полной только в случаях одного реагирующего вещества или стехиомет-рической смеси. Если в реакции участвует несколько веществ, поступающих в реактор, то условие стехиометрии потоков ( II, 42) уже не осуществляется и кинетические уравнения усложняются. Мы ограничимся рассмотрением случаев, когда скорость реакции может быть представлена как функция от одной переменной концентрации. Сюда относятся случаи реакций с участием только одного исходного вещества, стехиометрической исходной смеси, а также случай, когда одно из исходных веществ находится в очень малой концентрации. Таким образом, все результаты предыдущей главы, касающиеся стационарных тепловых режимов, остаются в силе и для реактора идеального смешения. Но в теории теплового режима гетерогенных экзотермических реакций мы не вводили в рассмотрение нестационарные и, в частности, колебательные процессы, что практически оправдано, так как большая тепловая инерция катализатора делает подобные процессы мало вероятными. Напротив, в гомогенном реакторе идеального смешения возможность колебательной неустойчивости ничем не исключается, и мы должны подвергнуть систему ( Х 26) полному анализу на устойчивость. Анализ аналогичен проделанному выше для термокинетической схемы. [10]
Нужно, впрочем, отметить, что эта аналогия является полной только в случаях одного реагирующего вещества или стехиомет -, рической смеси. Если в реакции участвует несколько веществ, поступающих в реактор, то условие стехиометрии потоков ( II, 42) уже не осуществляется и кинетические уравнения усложняются. Мы ограничимся рассмотрением случаев, когда скорость реакции может быть представлена как функция от одной переменной концентрации. Сюда относятся случаи реакций с участием только одного исходного вещества, стехиометрической исходной смеси, а также случай, когда одно из исходных веществ находится в очень малой концентрации. Это вещество можно называть лимитирующим, но в отличие от диффузионной кинетики понятие лимитирующего вещества имеет здесь уже не точный, а приближенный смысл. Таким образом, все результаты предыдущей главы, касающиеся стационарных тепловых режимов, остаются в силе и для реактора идеального смешения. Но в теории теплового режима гетерогенных экзотермических реакций мы не вводили в рассмотрение нестационарные и, в частности, колебательные процессы, что практически оправдано, так как большая тепловая инерция катализатора делает подобные процессы мало вероятными. Напротив, в гомогенном реакторе идеального смешения возможность колебательной неустойчивости ничем не исключается, и мы должны подвергнуть систему ( Х 26) полному анализу на устойчивость. Анализ аналогичен проделанному выше для термокинетической схемы. [11]
Страницы: 1