Термодинамический анализ реакций в химической технологии. Алексеев А.И - 129 стр.

UptoLike

Для реакции
(
)
o
ΗΗ = - 4141 – (- 4387 - 53) = 261,
150
650
∆Η = 261 – 51480 = - 51219 кал.
Результат расчета показывает, что изменение теплоты реакции гидри-
рования с давлением составляет 0,5 % от стандартного значения, т. е. лежит в
пределах точности определения стандартных теплот образования веществ,
поэтому такую поправку можно не вводить в практических расчетах.
Зная связь величины
с изобарно-изотермическим потенциалом,
можно составить ясное представление о возможности и условиях протекания
любого химического процесса. В общем виде эта связь выражается уравне-
нием
o
Τ
∆Η
ooo
ΤΤΤ
Τ∆∆Η= SG .
Принципиальная осуществимость процесса определяется знаком G.
Если G<0, то реакция практически возможна, при G>0 неосуществима и
при G=0 система находится в равновесии. На основании расчета
и за-
тем
можно сделать заключение о наиболее вероятных процессах, проте-
кающих для параллельно или последовательно идущих реакций. Так, для
процесса конверсии метана водяным паром можно написать две основные
реакции (1 и 2) и 8 реакций, сопутствующих основным, принципиальная воз-
можность осуществления которых на первый взгляд не вызывает сомнения.
Основные реакции конверсионного процесса (1 и 2) и побочные (3 и 10) при-
ведены в табл. 13.
o
Τ
G
p
K
Для выяснение последовательности протекания реакции этого процесса
было рассчитано значение изобарно-изотермического потенциала для двух
температур: стандартной - 298°К -
и предполагаемой 1000°К - .
Анализ реакций процесса конверсии метана показывает, что первые три ре-
акции (1 – 3) являются основными, поскольку в них находится исходный
продуктметан (СН
o
298
G
o
1000
G
4
), остальные реакции (4 – 10) являются побочными, ибо
они могут протекать только в случае получения продуктов реакции (1 – 3).
Положительное значение
для реакций (1 – 3) показывает, что при
данной температуре этот процесс осуществить невозможно. Повышение тем-
пературы с 298 до 1000° К приводит к получению отрицательных значений
для реакций (1 – 6), что дает основание сделать заключение о возмож-
ности практического осуществления этих реакций. На основании данных
термодинамического анализа следует, что из дальнейших рассуждений необ-
ходимо исключить реакции (7 – 10), поскольку
для этих реакций имеет
o
298
G
o
1000
G
o
1000
G
129