Билет 16
1.Технологиялық үдерістердің жылдамдығына анықтама беріңіз. Технологиялық үдеріс жылдамдығына әсер ететін факторлар мен арттыру тәсілдері. Мақсатты өнім бойынша технологиялық процестің жылдамдығы – бұл тікелей, кері және жағымсыз реакциялардың жылдамдығы, сондай-ақ бастапқы заттардың реакция аймағына және осы аймақтағы өнімдерге таралуы. Қарастырылған тепе-теңдік заңдылықтары өнімнің максималды мүмкін ( теориялық) шығуын анықтауға мүмкіндік береді. Диффузиялық аймақта жүретін технологиялық процестердің жылдамдығы зат пен энергияны тасымалдау қарқындылығымен анықталады. Технологиялық процестің жылдамдығы тікелей, кері және жанама реакциялар жылдамдығының үйлесуіне, сондай-ақ бастапқы заттардың реакция аймағына және реакция аймағынан химиялық конверсия өнімдеріне таралу жылдамдығына байланысты. Технологиялық процестің жылдамдығы құрылғылардың өнімділігін және технологиялық схемадағы олардың санын анықтайды. Жылу және диффузиялық компоненттердің тиімділігі негізінен осы технологиялық процесс жүзеге асырылатын реактордың түрі мен дизайнымен анықталады. Технологиялық процестердің жылдамдығын арттыру құрылғылардың жылдамдығына қатаң талаптар қояды. Технологиялық процестің жылдамдығын арттыру және жабдықтың өнімділігін тиісті түрде арттыру технологияның негізгі міндеті болып табылады. Процестің жылдамдық константасының жоғарылауына негізінен үш жол арқылы қол жеткізіледі.1. - өзара әрекеттесетін жүйенің температурасының жоғарылауы.2. - катализаторларды қолдану;3. - реакция массаларын араластыруды күшейту.Химиялық реакцияның жылдамдығы – бірлік фазада (гомогенді реакциялар үшін) немесе фазалардың бөліну бірлік бетінде (гетерогенді реакциялар үшін) бірлік уақытта компоненттердің моль сандарының өзгеруі. Егер реакция немесе оның сатысы әрекеттесуші заттардың бір рет әрекеттесуі арқылы жүрсе, онда келесі кинетикалық теңдеумен өрнектеледі: A+B>R+S әрекеттесуші массалар заңына бағынады.Кинетикалық теңдеудің түрі (химиялық реакция жылдамдығының реагенттер концентрациясына тəуелділігі) реакцияның реті бойынша жік теуге мүмкіндік береді. Реакцияның реті – кинетикалық теңдеудегі реагенттердің концентрацияларының дəреже көрсеткіштерінің қосындысы. Осыған сəйкес бірінші, екінші, үшінші, бөлшекті ретті реакциялар болады. Қайтымды реакцияның тепе-теңдігінің ығысуына əсер ететін маңызды факторларға температура, қысым, реакцияға қатысатын заттардың концентрациясы жатады. Қысымның əсері. Химиялық реакцияның тепе-теңдігіне қысымның əсері реакцияға қатысатын газтəрізді заттардың моль сандарының айырымының ( Δn) немесе көлем өзгерісінің (ΔV) белгісімен анықталынады. Газдық реакциялар үшін Δn >0 болса, қысымның артуы қолайсыз əсер етеді. Тепе-теңдік оңға ығысу үшін қысымды төмендету керек. Егер реакция моль сандарының азаюымен Δn <0 жүрсе, қысымның артуы реакция тепе-теңдігін реакция өнімінің түзілу жағына қарай ығыстырады. Концентрацияның əсері. Ле-Шателье принципіне сəйкес кез келген заттың қосымша мөлшерін тепе-теңдік жүйеге енгізгенде, осы зат концентрациясының кему жағына тепе-теңдік ығысады. Сондықтан жүйеге енгізілген бастапқы заттың артық мөлшері тепе-теңдікті оңға, өнімнің артық мөлшері тепе-теңдікті солға ығыстырады. Бір реагенттің артық мөлшерін қосу арқылы басқа реагенттің айналу дəрежесін арттыруға болады. Бұл химиялық технологияда кеңінен қолданылады, яғни шикізаттың қымбат тұратын компонентін толық өзгеріске айналдыруға жетіседі. Көптеген жағдайларда үдерістің тепе-теңдігін реакциялық зонадан өнімді шығару (өнім концентрациясын төмендету) арқылы оңға ығыстыруға болады. Сондай-ақ жүйеге ылғал тартқыш заттарды (концентрлі Н2SO4 жəне т.б.) енгізу арқылы этерификация реакциясының тепе-теңдігін оңға ығыстыруға болады:CH3OH + CH3COOH CH3COOCH3 + H2OТемператураның əсері. Тепе-теңдіктің ығысу бағытына температураның əсері реакцияның жылу эффектісінің белгісімен анықталынады. Яғни, экзотермиялық (солдан оңға қарай жылудың бөлінуі +Q арқылы жүретін) немесе эндотермиялық (солдан оңға қарай жылудың сіңірілуі - Q арқылы жүретін) реакциялар екенін білу керек. Осыдан температураны арттырғанда тепе-теңдік эндотермиялық реакция жағына, ал температураны төмендеткенде тепе-теңдік экзотермиялық реакция жағына ығысады.
0>
Достарыңызбен бөлісу: |