3.2. Адиабатический режим работы реактора.

Вывод уравнения теплового баланса аналогичен вышеприведенному, однако будет отсутствовать слагаемое, отвечающее за теплопередачу, а именно ± K_q (T – T_T) dS_q в первоначальном варианте уравнения. Таким образом, не надо будет проводить всех преобразований для выражения dS_q. Также будет отсутствовать уравнение теплового баланса для теплоносителя.

КИНЕТИКА ОРГАНИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

1. Классификация химических реакций.

Существуют разнообразные и многочисленные классификации, но мы рассмотрим только наиболее общие, которые необходимы при изучении кинетических закономерностей протекания органических реакций.

1. По фазовому нахождению компонентов в реакционной массе реакции делятся на гомофазные и гетерофазные.

Гомофазными называются реакции, все компоненты которых (кроме катализаторов) находятся в пределах одной фазы.

Гетерофазными являются реакции, компоненты которых находятся в двух или более фазах (системы газ-жидкость, две несмешивающих жидкости и т.п.).

2. По зоне протекания самой химической реакции различают гомогенные и гетерогенные реакции.

Гомогенные реакции осуществляются в объеме какой-либо фазы.

Гетерогенные реакции протекают на поверхности раздела фаз.

С этим связана и классификация катализаторов. Гомогенный катализ - реакция протекает в объеме, где находится и сам катализатор. Гетерогенный катализ - реакция протекает на поверхности контакта фаз.

Понятия фазового состояния компонентов реакции и зоны её протекания совсем не однозначны. Так, существуют гомофазные гетерогенные процессы (например, газофазная реакция на твердом катализаторе) и гетерофазные гомогенные реакции (например, сульфирование бензола, когда реагенты находятся в двух несмешивающихся фазах, но их взаимодействие идет в объеме одной из фаз, куда второй реагент проникает за счет растворения).

3. Простые реакции – реакции, где не образуется измеримых или существенных для материального баланса количества других веществ, кроме тех, что фигурируют в стехиометрическом уравнении.

ν_АА + ν_YY ↔ ν_BB + ν_ZZ

Простые реакции могут быть необратимыми и обратимыми.

4. Сложные реакции состоят из двух или более химических макростадий, они представляют собой совокупность простых реакций и дают ряд макропродуктов.

1 2

ν_DD ν_BB

ν _АА + ν_YY

3

ν_CC

Реакции 1 и 2 называются последовательными, а реакции 1 и 3 - параллельными.

Соединения А и Y являются исходными веществами (реагентами), остальные – продуктами, из которых D – промежуточный продукт, а B и C - конечные.

4. Элементарные и неэлементарные реакции.

Простые реакции могут быть элементарными и неэлементарными.

Элементарные реакции протекают при непосредственном взаимодействии исходных веществ, то есть при этом вообще отсутствуют (или их пока не удалось обнаружить) какие-либо микростадии, через которые идет такая реакция.

Неэлементарные реакции имеют ряд химических микростадий, в которых участвуют промежуточные комплексы или частицы, не фигурирующие в стехиометрическом уравнении.

Механизм реакций - это совокупность элементарных стадий, способов образования, природы и дальнейшего взаимодействия промежуточных комплексов и частиц.

В зависимости от числа молекул, комплексов или частиц, участвующих в элементарной реакции, последние бывают мономолекулярными и бимолекулярными.

К мономолекулярным относятся элементарные реакции изомеризации (перегруппировки) и расщепления.