Теория химико-технологических процессов органического синтеза. Гетерофазные и гетерогенно-каталитические реакции. Бочкарев В.В. - 24 стр.

UptoLike

Составители: 

24
ду обеими фазами. Несколько типичных случаев, которые встречаются
как варианты уравнения (1.14), приведены ниже.
1. Вторая фаза состоит из чистого реагента Y, и в нее не переходят
какие-либо продукты реакции.
Если вторая фаза жидкая, то
0
Y,2 Y,2 Y 2 Y
1 1 
C C X X
. При
X
Y
= 1 фаза полностью исчезает и, следовательно,
2
= 1, а
0
Y,2 Y,2
.
Реакция приобретает псевдонулевой порядок по реагенту Y, и при
1
=0
получим
Y
Y
A Y A A A
0
Y,2 Y,2
A,1 Y,1 A,1 A,1
эф A,1
Y Y
nn
n n n n n
C C
r k C C k C k C k C
.
Если вторая фаза газ, то, принимая во внимание, что
Y,2 Y,2
C P RT
, получим
0
Y,2 Y,2 Y 2 Y
1 1
P P X X
. При X
Y
= 1
2
= –1, а, следовательно,
0
Y,2 Y,2
P P
. При
1
= 0 кинетическое уравнение
будет выглядеть следующим образом:
Y
Y
A Y A A A
0
Y,2 Y,2
A,1 Y,1 A,1 A,1
эф A,1
Y Y
n
n
n n n n n
P P
r k C C k C k C k C
H H
,
где
Y
0
Y,2
эф
Y
n
P
k k
H
.
Для установления зависимости скорости от C
Y
(P
Y
) приходится
изменять начальную концентрацию реагента Y, разбавляя его инертным
газом либо органическим растворителем.
2. Объем обеих фаз меняется, но реагенты по-прежнему сосредо-
точены в разных фазах, что дает следующее выражение:
A Y
0 0
A A Y
A эф A ,1 Y ,2
1 1 A 2 Y
1 1
1 1

n n
dn X X
k C C
V dt X X
,
здесь
A A,0 A
1
n n X
, а
A
X
и
Y
X
связаны обычным соотношением
баланса
A,0 A A Y Y,0 Y
n X n X
, что позволяет преобразовать
уравнение как функцию одной переменной.
3. Во второй фазе находятся оба реагента, а в первой, реакционной
фазе- гомогенный катализатор. При получении 1,2дихлорэтана из эти-
лена и хлора (C
2
H
4
+ Cl
2
C
2
H
4
Cl
2
) оба газа барботируют через жид-
кую фазу продукта, где растворен катализатор FeCl
3
; при алкилирова-
нии изобутана бутенами (C
4
H
10
+ C
4
H
8
C
8
H
18
) реагенты находятся в
органической фазе, откуда они поступают в слой гомогенного катализа-
тора H
2
SO
4
или HF. К такому же типу принадлежат реакции с некото-
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com