Методы определения порядков реакций

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ В ОТКРЫТЫХ СИСТЕМАХ

• Имеются две модели реакторов: идеального смешения и идеального вытеснения

• Пусть в реакторе идеального смешения протекает жидкофазная реакция.

• А  продукты

• Изменение концентрации исходного вещества А в единицу времени

• (3.1)

• где  - скорость подачи вещества А в реактор и вывода продуктов из него;
• С0,А, СА – исходная и текущая концентрация вещества А;
• А – скорость превращения А в продукты;
• V – объем реактора.

• Через некоторое время от начала процесса в открытой системе устанавливается стационарный режим,
• т.е.

• (3.2/)

• где СА,ст – концентрация А, отвечающая стационарному режиму.

• Для мономолекулярных реакций

• Для мономолекулярных реакций

• А1  А2

• А = k1C1 и выражение (3.1) запишется в виде

• (3.3//)

• Интегрирование уравнения (3.3//) при начальных условиях t = 0 и С1 = С0,1 в пределах от t = 0 до t дает

• (3.4)

• Из зависимости концентрации А1 в реакторе от времени при заданной скорости подачи 
• и объеме реактора V (3.4) следует, что С1 нарастает и при t   достигает постоянного значения C1,ст

• (3.5)

• При протекании мономолекулярной двусторонней реакции

• А1

• A2

• в реакторе идеального смешения устанавливается стационарный режим.

• Если вещество А2 не вводится в реактор (С0,2 = 0), отношения стационарных концентраций продукта
• и исходного вещества

• (3.6)

• не зависит от времени. Т.е. при определенных  и V (С2/С1)ст – величина постоянная, но не равная константе равновесия.

• В реакторе