14.Аппаратурное оформление обратимых экзотермических реакций. Обоснование уст-ройства реакторов.

1-фильтр;2-Pl-сетки;

Трубчатый контактный аппарат

Аппарат для органического синтеза

1. инжектор;2-Регенератор;3-отпарив аппар;4-сепаратор;5-контактный аппарат со свежим напором

15.НЕОБРАТИМЫЕ ЭКЗО - И ЭНДОТЕРМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ: А —> R ± Q. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СТЕПЕНЬ ПРЕВРАЩЕНИЯ И СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ. ГРАФИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ. ВЛИЯНИЕ КОН-ЦЕНТРАЦИИ И ДАВЛЕНИЯ.

Температура является важнейшим фактором производительности процессов. Если в основе процессов лежат обратимые или необратимые эндотермические реакции, то производительность процессов возрастает с ростом температуры во всем мыслимом ее диапазоне. Температура оказывает сильное влияние на скорость хим реакций. A→R±Q(необр/эндо(экзо)) при С=const A→R+Q.Зависимость скорости этой реакции от темпер выраж формулой:r=; (1-);;K=/;r=[1-(1+)],если=сonst, то с увелич темпер ∑rреакции с одной строны должна возрастать,а с другой уменьшаться. В некоторых случаях возрастание темпер отражается на степени превращения: 1)увеличение потерь целевого продукта AR±Q;2)снижение прочности и хим стойкости материала AR+Q; 3) уменьшение степени превращения в экзотермреакц.A↔R-Q; 1) 2) 3) -при малых значениях X()характер кривых совпадает; -при увелич темпер величина Х резко возрастает; - при возрастании Х влияние термодинамич факторов начинает увеличив,а степень зависит от типа реакции.Концентрацияоказыв влияние на реакции всех типов

для необрат реакцийдля простых обратим реакцДавление оказывает большое влияние на скорость химреакц,особенно в тех случаях когда они наход в газовой фазе или Ж+Г. Скорость реакций выражr=-=K=k+==;и- парциальные давления А и В. Р- общее давление.=lp; =mP

В некоторых случаях увелич давления дает возможность вести реакц при Т превышпри Р=атмосф

17.Гомогенные и гетерогенные химические процессы. Особенности гетерогенного хи­мического процесса. Определение лимитирующей стадии.

Гомогенные процессы, т.е. процессы, протекающие в однородной среде (жидкие или газообразные смеси, не имеющие поверхностей раздела, отделяющих части системы друг от друга), сравнительно редко встречаются в промышленности. Чисто гомогенную систему получить трудно, так как любое вещество содержит примеси. Для многих промышленных процессов воздух считается гомогенной средой, а для процесса окисления аммиака тот же воздух из-за наличия в нем пыли, влаги считается гетерогенной средой. Исходное сырье всегда имеет примеси. Поэтому лишь условно можно принять за гомогенные те производственные процессы, которые протекают в газовой или жидкой фазе. В гомогенных системах реакции проходят быстрее, чем в гетерогенных.

Гетерогенные химические процессы основаны на реакциях между реагентами, находящимися в разных фазах. Химические реакции являются одной из стадий гетерогенного процесса и протекают после перемещения реагентов к поверхности раздела фаз, а в ряде случаев и через межфазную поверхность. Большинство промышленных химико-технологических процессов относится к гетерогенным. Огромное разнообразие гетерогенных процессов затрудняет их классификацию. В соответствии с принятой классификацией некаталитические гетерогенные процессы делят по фазовому состоянию реагентов на процессы в системах Г-Ж, Ж-Т, Г-Т и т.д. Механизм гетерогенных процессов сложнее гомогенных, так как взаимодействию реагентов, находящихся в разных фазах, предшествует их доставка к поверхности раздела фаз и массообмен между фазами. Поэтому скорость гетерогенных некаталитических процессов, как правило, меньше скорости гомогенных процессов. Многие гетерогенные процессы не связаны с химическими реакциями и основаны только на физико-химических явлениях. К таким процессам можно отнести испарение без изменения состава, конденсацию, перегонку, растворение, экстракцию и т.п. Химические гетерогенные процессы включают в качестве этапа химические реакции, которые идут в одной из фаз после перемещения туда реагентов или на поверхности раздела фаз.

Лимитирующую стадию процесса обычно определяют опытным путем. Так, например, если суммарная скорость процесса возрастает с повышением температуры в соответствии с законом Аррениуса () и температурный коэффициент , то определяющей стадией является реакция и процесс идет в кинетической области. Если же суммарная скорость процесса возрастает с увеличением скоростей потоков реагирующих фаз или с развитием межфазной поверхности, то определяющей стадией служит массообмен между фазами. В этом случае процесс идет в диффузионной области.

Если интенсивности отдельных этапов соизмеримы, то говорят, что процесс идет в переходной области.