Теория химико-технологических процессов органического синтеза. Гетерофазные и гетерогенно-каталитические реакции. Бочкарев В.В. - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

11
1. ГЕТЕРОФАЗНЫЕ РЕАКЦИИ
Значительное число процессов органического синтеза проводят в
гетерофазных условиях, а именно в системах из газа и жидкости или из
двух несмешивающихся жидкостей. При этом в жидкой либо в одной из
жидких фаз находятся один из реагентов, гомогенный катализатор, про-
дукт реакции или растворитель, а в другой – второй реагент или даже
оба.
В системах жидкость – жидкость обычно реализуются гидролиз
и щелочное дегидрохлорирование хлорпроизводных при помощи вод-
ных растворов щелочей, сульфирование и нитрование ароматических
соединений, алкилирование изобутана н-бутенами (когда во второй
жидкой фазе находится катализатор – серная кислота или безводный
фторид водорода) и т. д.
В системах из газа и жидкости осуществляют многие процессы
хлорирования молекулярным хлором или газообразным НСl, окисления
органических веществ воздухом или кислородом, реакции сульфохло-
рирования и сульфоокисления (когда в газовой фазе находятся два из
трех реагентов: SO
2
и Сl
2
или SO
2
и О
2
), процессы оксосинтеза и др.
Имеются и трехфазные системы, например алкилирование бензола эти-
леном или пропиленом в присутствии малорастворимого в углеводоро-
дах жидкого комплекса хлорида алюминия.
Особенностью гетерофазных процессов является необходимость
переноса реагентов из одной фазы в другую за счет массопередачи. При
этом в зависимости от относительной скорости химической реакции и
массопередачи, существует несколько областей гетерофазных реакций,
различающихся своими закономерностями, кинетическими моделями и
методикой исследования, которые усложняются по сравнению с гомо-
фазными процессами.
1.1. Равновесие в гетерофазных системах
1.1.1. Равновесие при физической абсорбции газов
При физической абсорбции растворение газа не сопровождается
химической реакцией (или, по крайней мере, эта реакция не оказывает
заметного влияния на процесс). В данном случае над раствором сущест-
вует более или менее значительное парциальное давление компонента и
поглощение последнего происходит лишь до тех пор, пока его парци-
альное давление в газовой фазе выше равновесного давления над рас-
твором. Полное извлечение компонента из газа при этом возможно
только при противотоке и подаче в абсорбер чистого поглотителя, не
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы