Реферат: Процессы, механизмы и кинетические модели в синтетической химии
Температуру адиабатического разогрева можно оценить по уравнениям
;
,
где a – объемный коэффициент теплоотдачи (кал/(л·час·гр)), Q – количество выделяемого тепла (кал/моль), Cfb – скорость реакции в диффузионном режиме, b – коэффициент скорости диффузии, Cf – концентрация спирта в потоке.
При равенстве qподв = qотв,
,
где n – теплоемкость, кал/(л·гр).
Режим зажигания устанавливается при
, где
,
Е – наблюдаемая энергия активации процесса.
В режиме диффузионного "зажигания" Tf = 650 – 700о С, Тз = 900 – 1000о С, но при малых временах контакта селективность процесса достигает 95% при 90% конверсии метанола. Полученный в результате абсорбции водой раствор 40% формальдегида (формалин) можно использовать как товарный продукт.
Окислительное хлорирование этилена до дихлорэтана. Процесс синтеза дихлорэтана (ДХЭ) по реакции
протекает в области 325 – 525о С (лучше 350 – 400о С) на меднохлоридных катализаторах CuCl-KCl/SiO2 или CuCl2 /g-Al2 O3 практически при 100% конверсии HCl с выходом ДХЭ по этилену ~ 96%. Дихлорэтан образуется на поверхности катализатора без участия свободного Cl2 . Механизм реакции изучен весьма детально. Схема механизма приведена ниже для второго катализатора.
Если вектор стехиометрических чисел стадий маршрута равен |2 2 2 2 1 1|, получим итоговое уравнение. Скорость образования ДХЭ описывается уравнением с учетом 2-х медленных стадий (3) и (5):
,
где .
При PHCl ³ 2 кПа реализуется нулевой порядок по PHCl, и при определенных соотношениях констант уравнение преобразуется к виду
Реакции окисления в промышленной неорганической химии
Каталитические процессы активно применяются для окисления неорганических соединений с целью получения полезных продуктов и для очистки газовых выбросов и водных стоков.
(процессы дожигания СО, очистка воздуха помещений)