Теория химико-технологических процессов органического синтеза. Гетерофазные и гетерогенно-каталитические реакции. Бочкарев В.В. - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

25
рыми иммобилизованными гомогенными катализаторами, а именно: ге-
левыми ионитами; включенными в гель катализаторами; гетерогенными
контактами, полученными заполнением пор носителя каталитическим
раствором (H
3
PO
4
или водным растворомZnCl
2
). Во всех этих случаях
реагенты переходят в фазу катализатора и там реагируют. При первом
порядке по каждому из реагентов и при наличии межфазного равнове-
сия в системе газ–жидкость получим
A Y
кат,1 эф A Y кат,1
A Y
k
r P P C k P P C
H H
.
Следовательно, эффективная константа скорости будет включать коэф-
фициенты распределения обоих реагентов, но концентрационная зави-
симость скорости не изменится по сравнению с гомогенным процессом.
Пример 1.1
Вывести кинетическое уравнение для гетерофазного процесса хлори-
рования этилена газообразным хлором:
3
FeCl
2 4 2 2 2
дихлорэтан
C H Cl ClCH CH Cl
 .
Известно, что кинетика этого процесса в гомогенных условиях (в рас-
творе дихлорэтана) подчиняется следующему кинетическому уравнению:
ДХЭ Э,ж Х,ж кат,ж
r k С С C
, где
ДХЭ
r
– скорость образования дихлорэтана;
Э,ж Х,ж кат,ж
, ,С С C – концентрации этилена, хлора и катализатора в жидкой фа-
зе. Реакция проводится в барботажной колонне при мольном отношении
2 4 2
C H /Cl
. Принять, что этилен и хлор используются в виде чистых га-
зов.
Решение
Примем, что в барботажную колонну подается в виде газов W м
3
/с хло-
ра и W м
3
/с этилена. Суммарный расход газов (1+)W. При полной конвер-
сии хлора остаточный расход непрореагировавших газов (–1)W. Коэффици-
ент изменения объема
0
0
2
W W
W W
W W

.
Текущие концентрации этилена и хлора в жидкой фазе:
Х
0 0Х
Э,ж
Э Х Э Х
1
1
1 1 1 2
X
P PX
С
H X H X
,
Х
0 0Х
Х,ж
Х Х Х Х
1
1 1
1 1 1 2
X
P PX
С
H X H X
,
где
0
P
– давление в колонне.
Кинетическое уравнение для гетерофазного процесса хлорирования
этилена газообразным хлором
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы