Слайд 3.14до. Далее Слайд 3.15 от

Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость реакций в общем случае описывается уравнением:

,

(3.6)

где Δ С – движущая сила процесса, которая определяется различно, в зависимости от порядка реакции и обратимости ее, а также от степени перемешивания.

Из уравнения (3.6) следует, что для повышения скорости процесса необходимо увеличивать концентрацию исходных веществ и температуру.

Так как на практике в большинстве случаев гомогенные реакции являются сложными, то в зависимости от значения констант скоростей этих реакций концентрация продуктов реакции будет изменяться во времени различно (см. рис. 2.5 и 2.6). При этом, чем выше порядок реакции, тем больше влияние оказывает концентрация реагента на скорость соответствующей реакции.

Например, при наличии двух параллельных реакций первого и второго порядка увеличение С_А,0 в два раза изменяет соотношение скоростей этих реакций в 4 раза.

Повышение температуры в соответствии с уравнением (3.6) вызывает ускорение гомогенных процессов. При повышении температуры ускоряются и диффузионные процессы. Однако повышение температуры ограничивается условиями равновесия, возникновением побочных продуктов и другими причинами. Для всех процессов стремятся установить наиболее рациональную температуру, при которой затраты на нагревание окупятся ускорением процессов или максимальным равновесным выходом целевого продукта.

  Повышение давления ускоряет газовые реакции аналогично повышению концентрации реагентов, и это влияние увеличивается с возрастанием порядка.

 Всегда благоприятно применение давления для процессов, протекающих с уменьшением газового объема, так как, согласно принципу Ле Шателье, повышение давления вызывает увеличение равновесной степени конверсии. Давление мало влияет на скорость процессов в жидкой фазе.

Перемешивание имеет наибольшее значение для жидкостных процессов, поскольку скорости диффузии в жидкостях в десятки сотни тысяч раз меньше, чем в газах.

  Перемешивание растворов позволяет сильно увеличить общую скорость процесса за счет снятия диффузионных торможений.

     Перемешивание жидкости осуществляется обычно в аппаратах емкостного типа с механическими или пневматическими мешалками и применяется для начального смешения реагентов и, во-вторых, для выравнивания концентраций и температур в зоне реакции. В случае газовых реакций начальное смешение осуществляется при помощи разнообразных форсунок или сопл, через которые подводятся газы, с таким расчетом, что бы они смешались в общем турбулентном потоке.

Слайд 3.15до. Далее Слайд 3.16 от.