Теория химико-технологических процессов органического синтеза. Гетерофазные и гетерогенно-каталитические реакции. Бочкарев В.В. - 110 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

110
тализатора или его активных центров. В этом отношении уже найден
ряд корреляций, часть которых рассматривалась выше, но более общей
теории подбора оптимальных катализаторов пока не существует. Здесь
мы ограничимся рассмотрением влияния на селективность областей
протекания гетерогенно-каталитических процессов для следующих
сложных реакций
A + Y
B + ...
C + ...
k
1
k
2
A
k
1
+Y
k
2
+Y
B C
Внешне- и внутрикинетическая области. При одинаковых зна-
менателях кинетических уравнений соответствующих простых реакций
получим для системы параллельных реакций
A,1 Y,1
A,2 Y,2
B 1 A Y Y
C 2 A A Y Y
d ( ) ( )
d
( ) ( )
n n
A
n n
n k b P b P
n
k b P b P
. (3. 35)
Следовательно, при одинаковом порядке параллельных реакций
соотношение образующихся продуктов будет равно соотношению ис-
тинных констант скорости на поверхности катализатора, от которого и
зависит селективность. Однако может быть такой случай, когда молеку-
ла вещества А сорбируется на поверхности по разным функциональным
группам с соответствующими коэффициентами адсорбции
A A
,
. Тогда
при первом порядке параллельных реакций получим
B 1 A
C 2 A
d
d
n k b
n k b
. (3. 36)
Такая ситуация реализуется, например, при гидрировании нена-
сыщенных альдегидов, кетонов или карбоновых кислот, когда целевыми
могут быть продукты их гидрирования по ненасыщенной связи или, на-
оборот, по C=O или COOH-группам. Очевидно, в первом случае надо
выбрать катализаторы с более высокой сорбционной способностью к
ненасыщенным C–C–связям (металлы), а во втором – к кислородсодер-
жащим группам (оксиды металлов), что и делают на практике.
Для последовательных реакций первого порядка по всем реаген-
там имеем
B 2 B B
B
A 1 A A
d
1
d
n k b P
n k b P
, (3. 37)
т. е. в отличие от гомогенных реакций селективность определяется здесь
не только соотношением констант скорости и концентраций (парциаль-
ных давлений) веществ, но и соотношением адсорбционных коэффици-
ентов промежуточного продукта и исходного реагента. Выгодно для се-
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы