ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

БЕЗГРАДИЕНТНЫЙ РЕАКТОР


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


БЕЗГРАДИЕНТНЫЙ РЕАКТОР, лаб. прибор для измерения скоростей хим. р-ций; проточный реактор, в к-ром концентрации реагентов и т-ра одинаковы по всему реакц. пространству, благодаря чему скорость р-ции определяется наиб. просто. Условия в Б. р. называют режимом идеального смешения.

Для жидкофазных гомог. р-ций безградиентность проточного реактора осуществляется с помощью мешалки; при гомог. газовых р-циях достаточное перемешивание м. б. достигнуто тангенциальным вводом газовой смеси, вызывающим вращение содержимого реактора.

Кинетика газовых гетерогенно-каталитич. р-ций обычно сложна, поэтому применение к их исследованию Б. р. дает большие преимущества. Для этого М. И. Темкиным и др. в 1950 был предложен проточно-циркуляц. метод. На схеме проточно-циркуляц. системы (см. рис.) 1 и 2 - вход и выход газовой смеси для протока сквозь систему, 3 - циркуляц. насос с электромагн. приводом поршня, 4 -печь и реактор с катализатором. Скорость циркуляции должна значительно (напр., в 50 раз) превышать скорость протока; этим обеспечивается практич. отсутствие градиентов концентраций и т-ры по слою зерен катализатора. Чтобы не было градиентов внутри пористых зерен катализатора, зерна должны быть достаточно малы. С др. стороны, измерения с крупными зернами позволяют определить влияние на процесс макроскопич. факторов, что важно для техн. катализа.
1047-51.jpg

Имеются проточно-циркуляц. установки для высоких давлений. Разработан ряд конструкций Б. р. для атмосферного и высоких давлений, в к-рых под действием поршня газовая смесь совершает возвратно-поступат. движение сквозь слой катализатора. Применяют также реакторы, в к-рых зерна катализатора помещены во вращающуюся корзинку, и такие, в к-рых зерна катализатора беспорядочно движутся в результате вибрации реактора. Если скорость р-ции в Б. р., соответствующая составу находящейся в нем смеси, устанавливается быстро, то при постоянном расходе смеси, после того как через систему прошел объем смеси, в 5-7 раз больший своб. объема системы, р-ция практически становится стационарной. При стационарной р-ции в Б.р. количество nB в-ва В, образующееся за время t, равно [В]V-[В]°V°, где [В]° и [В] - концентрация в-ва В на входе и на выходе, - Vo и V - объемы смеси, входящей в систему и выходящей из нее за время t. Скорость образования в-ва В1047-52.jpg , где1047-53.jpg-объем или пов-сть реакц. пространства в зависимости от того, гомогенна р-ция или гетерогенна. Можно также принять величину1047-54.jpg равной массе или объему слоя зерен катализатора, тогда rB будет характеризовать активность единицы массы катализатора или единицы объема слоя. Для р-ции, идущей в неск. направлениях, определяют скорости образования ключевых в-в.

Скорость р-ции в Б. р. отвечает концентрации в-в в смеси, выходящей из системы. Изменяя подачу в-в на входе, можно по значениям скорости р-ции при разл. концентрациях на выходе непосредственно судить о кинетике р-ции и определять кинетич. константы. Отпадает надобность в интегрировании кинетич. ур-ний или дифференцировании опытных данных (в отличие от загрузочных и трубообразных реакторов). Т. наз. дифференциальный реактор, т.е. проточный реактор с малой степенью превращ. исходных в-в, не равноценен Б. р., поскольку не позволяет исследовать влияние продукта р-ции на ее скорость (иногда употребляют как синоним Б. р. термин "дифференциальный реактор"), Б. р., предназначенный для исследования р-ции в нестационарных условиях, должен иметь по возможности малый объем.


===
Исп. литература для статьи «БЕЗГРАДИЕНТНЫЙ РЕАКТОР»:
Темкин М. И., "Кинетика и катализ", 1962, т. 3, в. 4, с. 509; Корнейчук Г. П., в кн.: Проблемы теории и практики исследований в области катализа, под ред. В.А. Ройтера, К., 1973, с. 203; Jankowski H. [u.a.], "Chem. Techn.", 1978, Bd 30, № 10, S. 441; № 11, S. 555. М.И. Темкин.

Страница «БЕЗГРАДИЕНТНЫЙ РЕАКТОР» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков