Программы расчета
1.Кинетика.
Химическая кинетика - учение о химическом процессе, его механизме и закономерностях развития во времени.
Как известно, системы, в которых происходит химическое превращение, могут быть открытыми или замкнутыми. Замкнутой называют систему, в которой отсутствует материальный обмен с окружающей средой. Важнейшей особенностью замкнутых систем является то обстоятельство, что изменение количества какого-либо химического соединения в таких системах происходит только в результате химического превращения.
Системы, в которых имеет место материальный обмен с окружающей средой, называются открытыми системами. В таких системах изменение количества вещества может происходить не только в результате химической реакции, но и в результате массообмена.
Реакции делятся на обратимые и необратимые. Необратимые реакции протекают только в одном направлении: от исходных веществ к продуктам, слева направо.
Обратимые реакции протекают одновременно как от исходных веществ к продуктам, так и наоборот.
Скоростью химической реакции но некоторому компоненту называют изменение в результате химической реакции количества (объема, массы) этого компонента в единицу времени в единице объема.
Скорость пропорциональна концентрациям реагирующих веществ, поскольку при этом повышается вероятность столкновения молекул реагирующих веществ в единице объема. В процессах, протекающих в газовой фазе, число столкновений молекул и, соответственно, актов химической реакции, возрастает также при увеличении давления, так как при увеличении давления в единице объема увеличивается число молекул, то есть растет, по сути дела, их концентрация.
Если в ходе реакции взаимодействуют два вещества, ключевым называют то одно из исходных веществ, которое находится в недостатке от стехиометрии.
Концентрации реагирующих веществ и скорость химической реакции выражают через степень превращения ключевого вещества.
Скорость газофазных реакций является функцией от летучестей реагирующих веществ. Однако в инженерных расчетах часто оказывается достаточным более грубое приближение идеальных газов, где вместо летучестей фигурируют парциальные давления.
Парциальное давление вещества в идеальной газовой смеси представляет собой произведение общего давления смеси на мольную долю компонента.
В кинетике обратимых газофазных реакций условно можно выделить случай простой кинетики и случай сложной кинетики для реакций, протекающих по многоэтапному механизму.
Прямая и обратная реакция также представляют собой, по сути дела, элементарные стадии обратимого химического процесса. Вклад каждой стадии в общую скорость процесса заранее непредсказуем, так как зависит от многих факторов. Чаще всего это температура, давление смеси, концентрации исходных веществ и степень превращения.
Значительно проще дело обстоит для случая простой кинетики, хотя в производстве простая кинетика встречается довольно редко.
Для простой кинетики общая скорость реакции представляет собой разность скоростей прямой и обратной стадий.
Скорость прямой стадии зависит от произведения константы скорости и парциальных давлений исходных веществ, взятых в степенях, равных соответствующим стехиометрическим коэффициентам исходных веществ.
Скорость обратной реакции - от произведения константы скорости и парциальных давлений конечных веществ, взятых в степенях, равных соответствующим стехиометрическим коэффициентам конечных веществ.
Степень, в которую возводят парциальные давления (или концентрации), называют порядкам реакции по данному веществу.
Сумма показателей степеней, в которые возведены парциальные давления, называется порядком реакции.
T |
U |
P |
X |
1450 |
1,68E+000 |
5 |
0,5 |
1500 |
2,18E+000 |
5 |
0,5 |
1550 |
2,78E+000 |
5 |
0,5 |
1600 |
3,50E+000 |
5 |
0,5 |
1650 |
4,34E+000 |
5 |
0,5 |
1700 |
5,32E+000 |
5 |
0,5 |
1750 |
6,44E+000 |
5 |
0,5 |
1800 |
7,71E+000 |
5 |
0,5 |
1850 |
9,15E+000 |
5 |
0,5 |
1900 |
1,08E+001 |
5 |
0,5 |
T |
U |
P |
X |
1450 |
9,09E-001 |
5 |
0,7 |
1500 |
1,18E+000 |
5 |
0,7 |
1550 |
1,51E+000 |
5 |
0,7 |
1600 |
1,90E+000 |
5 |
0,7 |
1650 |
2,35E+000 |
5 |
0,7 |
1700 |
2,88E+000 |
5 |
0,7 |
1750 |
3,49E+000 |
5 |
0,7 |
1800 |
4,18E+000 |
5 |
0,7 |
1850 |
4,96E+000 |
5 |
0,7 |
1900 |
5,83E+000 |
5 |
0,7 |
T |
U |
P |
X |
1450 |
2,72E-001 |
5 |
0,9 |
1500 |
3,53E-001 |
5 |
0,9 |
1550 |
4,51E-001 |
5 |
0,9 |
1600 |
5,67E-001 |
5 |
0,9 |
1650 |
7,04E-001 |
5 |
0,9 |
1700 |
8,62E-001 |
5 |
0,9 |
1750 |
1,04E+000 |
5 |
0,9 |
1800 |
1,25E+000 |
5 |
0,9 |
1850 |
1,48E+000 |
5 |
0,9 |
1900 |
1,74E+000 |
5 |
0,9 |
