Изучение - химическая кинетика
Cтраница 2
 |
Графический расчет. [16] |
Реакторы периодического действия просты по конструкции, требуют небольшого вспомогательного оборудования, поэтому они особенно удобны для проведения опытных работ по изучению химической кинетики. В промышленности же ойи обычно используются в малотоннажных производствах и для переработки относительно дорогостоящих химических продуктов. Большинство же промышленных процессов оформляется с использованием реакторов непрерывного действия. [17]
Для процессов, протекающих в реакторах без перемешивания в направлении потока, а также в реакторах периодического действия выявление локальной кинетики по сравнению с изучением химической кинетики в ее обычном понимании значительно упрощается. [18]
Здесь я хотел бы обратить внимание на общие выводы, которые могут быть сделаны на основании анализа полученных результатов и которые, как мне кажется, имеют большое значение при изучении химической кинетики и цепных реакций. Рассмотрим сначала пиролиз и окисление простых гидридов, исследованные при помощи адиабатического метода. [19]
Все три метода находят применение при изучении химической кинетики. [20]
Уравнения конвективной диффузии имеют наиболее простой вид тогда, когда поверхностью реакции служит поверхность вращающегося диска. Вращающийся диск используется в электрохимии и удобен для изучения химической кинетики в лабораторных условиях. Проведенное последним точное решение уравнений гидродинамики приводит к следующей картине движения жидкости. Вдали от вращающегося диска жидкость движется вертикально в направлении к диску; в тонком же слое, непосредственно прилегающем к поверхности, она приобретает вращательное движение, причем угловая скорость его увеличивается по мере приближения к диску вплоть до значения, равного угловой скорости самого диска. [21]
Здесь невозможно охарактеризовать весь этот вклад; подобная характеристика выходит, кроме того, за рамки задач настоящей книги. Обратим внимание, однако, на то, что именно в связи с привлечением кинетической теории газов к изучению химической кинетики, а также в связи с рассмотрением каталитических реакций гидролиза эфиров в растворах в конце прошлого столетия появились важнейшие в химии идеи и ло-ложения об энергии активации химических реакций, которые принадлежат крупнейшему шведскому физико-химику Арре-ниусу. [22]
Здесь невозможно охарактеризовать весь этот вклад; подобная характеристика выходит, кроме того, за рамки задач настоящей книги. Обратим внимание, однако, на то, что именно в связи с привлечением кинетической теории газов к изучению химической кинетики, а также в связи с рассмотрением каталитических реакций гидролиза эфиров в растворах в конце прошлого столетия появились важнейшие в химии идеи и положения об энергии активации химических реакций, которые принадлежат крупнейшему шведскому физико-химику Арре-ниусу. [23]
За последние несколько лет особое внимание уделялось изучению колебательных явлений в химических реакциях. Одна из причин такого внимания состоит в том, что осцилляции, которые проявляются в перемешиваемых растворах в виде колебаний концентрации ( например, концентрация некоторых промежуточных веществ меняется во времени в определенных пределах), занимают важное место в изучении химической кинетики, термодинамики необратимых процессов, биохимии и биологии. [24]
Прежде всего, отмечаем, что в одной из фаз ( реже в обеих) протекает ряд последовательных и параллельных химических реакций. Описание совокупности химических реакций ( химизм процесса) представляет собой химическую модель процесса. Изучение химической кинетики дает кинетическую модель процесса, которая описывает зависимость скоростей реакций, включенных в химическую модель, от температуры и концентраций реагентов. [25]
Напротив, изучение химической кинетики в волнах редко приводило к плодотворным результатам из-за трудностей экспериментального и теоретического характера. Экспериментальные трудности возникали вследствие необходимости проведения наблюдений внутри волны, структура которой характеризуется большими градиентами; теоретические трудности связаны со сложностью одновременно протекающих процессов переноса и химических процессов. [26]
Напротив, изучение химической кинетики в волнах редко приводило к плодотворным результатам из-за трудностей экспе риментального и теоретического характера. Экспериментальные трудности возникали вследствие необходимости проведения наблюдений внутри волны, структура которой характеризуется большими градиентами; теоретические трудности связаны со сложностью одновременно протекающих процессов переноса и химических процессов. [27]
Многообразие химических процессов обусловливает собой разнообразие конструкций химических реакторов. Химический реактор является тем элементом технологической схемы, от совершенства которого зависит возможность осуществления в промышленных условиях всего производства. Успехи в области изучения химической кинетики, исследование явлений переноса тепла и вещества, сопутствующих химическим реакциям, и применение метода математического моделирования позволяют теперь более строго подходить к расчету промышленных реакторов, создавать новые эффективные конструкции реакторов большой единичной мощности и определять оптимальные условия осуществления процессов. [28]
Особенность химических процессов - их исключи тельная сложность: в реагирующей системе одновременно протекает множество взаимосвязанных химических и физических превращений. Совокупность этих превращений называется механизмам реакции, а каждое превращение в отдельности - стадией процесса. Сложность химического процесса состоит в том, что скорость каждой из его стадий контролируется закономерностями, относящимися лишь к данной стадии процесса. Вследствие этого результат химического процесса определяется не только законами химической термодинамики, но также механизмом и ско-рое ъю процесса, являющимися предметами изучения химической кинетики. [29]
Цель настоящей работы заключается в анализе поставленных вопросов при решении задачи определения кинетических констант. Проблема такого рода, по-видимому, впервые сформулирована и рассмотрена в [4] применительно к решению обратных задач стационарной химической кинетики. В [14] сделан обзор изучавшихся случаев неединственности для разных типов конкретных кинетических или равновесных измерений. В настоящей работе проблема неединственности решения обратных задач, обусловленная структурой нелинейных моделей, рассматривается с единых позиций применительно к целому ряду различных тппов многооткликовых моделей, широко используемых при изучении химической кинетики и в других физико-химических исследованиях. Речь идет о моделях, представленных зависимостями явного вида, системами нелинейных алгебраических уравнений п обыкновенных дифференциальных уравнений, а также комбинированных моделях. [30]
Страницы: 1 2 3