I. теория хим процессов

Способы интенсификация процессов, протекающих в различных лимитирующих стадиях. (не полностью реагирующее)

1.Температура сильно влияет на константу скорости. Повышение Т на 10 градусов приводит к увеличению K в 2-4 раза. В кинетическом режиме будет сильнее всего влиять на интенсивность процесса.

2.Концентрация компонента А в газовой фазе ( ее увеличение) всегда благоприятно влияет на интенсивность процесса, так как приводит к уменьшению полного времени превращения tк.

3.Зависимость коэф. диффузии от Т степенная: D=T^1.5-1.7, увеличение

Тна 10 градусов приведет к росту D на 3%.

4.Линейная скорость потока (её увеличение, переход от ламинарного к турбулентному режиму течения) повышает коэф. массообмена. То есть увеличение линейной скорости приводит к интенсификации процесса и уменьшению tк во внешнедиффузионном режиме протекания процесса.

5.Дробление частиц ( уменьшение R0) всегда благоприятно влияет на интенсивность процесса, но особенно сильно во внутридиффузионной области, в которой зависимость tк от R0 - квадратична.

 Каталитический процесс.

Катализ - явление возбуждения химических реакций веществамикатализаторами

Катализатор многократно вступает в промежуточное химическое взаимодействие с участниками реакции и восстанавливает свой состав после каждого цикла промежуточного взаимодействия.

Суть каталитического действия:

Химическое превращение протекает через образование активного комплекса, обладающего неким количеством избыточной энергии достаточной для перестройки участвующих в нем молекул и образования новых химических связей, т.е. получения новых веществ-продуктов реакции.

Использование катализатора приводит к изменению реакционного пути за счет его химического взаимодействия с компонентом или компонентами реакции через образование активного комплекса , обладающего меньшей энергией, чем полученного без участия катализатора.

Промежуточное соединение К, в которое входит катализатор, далее превращается в продукты через другой активный комплекс, но тоже образованный с меньшей энергией. После второго этапа реакции катализатор восстанавливает

свой химический состав, и составляющие его компоненты не входят в состав продуктов.

Несмотря на то, что реакционный путь удлиняется, уменьшение энергии образования приводит к увеличению скорости реакции

Исходное и конечное энергетическое состояние реагирующей системы, в том числе и свободная энергия Гиббса, всегда одинаковые. А катализатор не изменяет равновесие системы, хотя и изменяет скорость превращения.

Катализаторами могут быть

элементарные вещества (металлы, активированный уголь)

химические соединения (оксиды, сульфиды, хлориды)

сложные комплексы и многоатомные молекулы, их смеси. Специфичность катализатора зависит как от его состава и строения, так и

вида химической реакции.

Требования: долговечность, хорошая селективность, низкая температура сжигания, химически инертный, экологически безопасный, малогабаритный, легок в эксплуатации, дешевизна.