Показатели стадий химического превращения:

Конверсия (К) – степень превращения, т.е. отношение количества вещества, вступившего в реакцию (прореагировавшего вещества) к количеству этого вещества, подаваемого в реакционный аппарат.

Выход целевого продукта, (%):

• на пропущенное сырье – количество полученного целевого продукта отнесенного к количеству сырья, загруженного в реактор;

• на разложенное сырье – то же, отнесенное к количеству сырья, вступившего в реакцию.

Селективность – количество полученного целевого продукта, отнесенное к максимально возможному теоретическому, % (для процессов протекающих в несколько стадий учитывают селективность на каждой стадии).

Расходные коэффициенты – количество сырья или его компонентов, а также вспомогательных материалов, пара, электроэнергии, холода и т.д. израсходованного на производство 1 т продукции.

Производительность – количество целевого продукта, получаемого в единицу времени (кг/с, т/год и т.д.).

Мощность производства – максимально возможная производительность при оптимальных условиях процесса.

Интенсивность процесса – производительность, отнесенная к единице полезного объема аппарата.

Объем реакционной зоны: Vр = Vс  ,

где Vс – объемный расход, м куб/с,  - время контакта, с;

Объемная скорость – объем газовой смеси или жидкости, проходящей через единицу объема катализатора за единицу времени:

V об. = Vсырья / V кат.

Производительность катализатора – масса целевого продукта, снимаемого с единицы объема или массы катализатора:

П = G прод. /Vкат, кг/м куб.; П = G прод. /Мкат, кг/кг.

Время пребывания реагирующих веществ в реакционной зоне для реакций 1 порядка:  = (2,303/К)(а/а-х);

2 порядка:  = (2,303/К )[в(а-х)] / [а(в-х)] ;

3 порядка:  = (1/К)[(1/а-х)-1/а];

где: К – константы скорости, соответственно: 1-1/c; 2 - л/мольс; 3 – л /моль с;

а и в – начальные мольные концентрации веществ, моль/л;

х- концентрации вещество вступивших в реакцию к моменту времени , моль/л.

Скорость гомогенного процесса: V=KC;

гетерогенного процесса: V=KFC,

где: К – константа скорости, С – движущая сила, F – поверхность соприкосновения фаз.

Движущая сила: необратимой реакции (типа аА +вВ=дД):

С=(Са - Са)(Св - Св),

где: Са и Св – текущие концентрации; С и Св – равновесные концентрации, рассчитанные на основании степени превращения.

Зависимость константы скорости реакции от температуры:

-Е/RТ

К=К₀ е - уравнение Аррениуса.

Если известна К_Т1, то: К_Т2 = К_Т1е ^{Е / [ R (1 / T – 1 / T ) ]}

Материальный баланс: М приход. =М расход.+ М потерь;

Тепловой баланс: Q приход. =Qрасход.+ Q потерь;

Для процессов без фазовых превращений при массовом расходе вещества:

Q = МСt (C=кДж/кгС); при мольном расходе: Q = ncT C=кДж/кмольК);

Для химической реакции: Q = - H;

Тепловой эффект при стандартных условиях (Закон Гесса):

Н₂₉₈ =  Н₂₉₈ прод. -  Н₂₉₈ исх.

Изменение теплового эффекта реакции в зависимости от температуры:

Н_Т2 = Н_Т1 + СрТ (закон Кирхгофа);

Зависимость Ср от Т: Ср = а + вТ + сТ² + с/Т² ;