ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΥΡΕΣΗΣ ΤΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΤΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ

Σχετικά έγγραφα
Σύνοψη - Αντίσταση στη διάχυση στους πόρους

Ομογενή Χημικά Συστήματα

ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ ΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΔΙΑΧΥΣΗΣ ΣΤΟΥΣ ΠΟΡΟΥΣ ΜΕ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ

ΤΕΧΝΙΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΒΙΟΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Χημική Κινητική Γενικές Υποδείξεις 1. Τάξη Αντίδρασης 2. Ενέργεια Ενεργοποίησης

Χημικές Διεργασίες: Χημική Ισορροπία Χημική Κινητική. Μέρος Ι

Σύνοψη ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ Χημική αντίδραση : a 1. + α 2 Α (-a 1 ) A 1. +(-a 2

3/10/2016 ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ. Εξισώσεις συγκέντρωσης-χρόνου για μονόδρομες αντιδράσεις. ΧΡΟΝΟΣ ΗΜΙ-ΖΩΗΣ ( t 1/2 )

Εισαγωγή στις Ετερογενείς Χημικές Αντιδράσεις

ΕΤΕΡΟΓΕΝΗΣ ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΛΙΠΑΡΩΝ ΟΞΕΩΝ ΟΞΙΝΩΝ ΕΛΑΙΩΝ ΣΕ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ

Η ΕΞΙΣΩΣΗ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΓΙΑ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

17/10/2016 ΣΥΣΤΟΙΧΙΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ-ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ ΜΕ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ. Εισαγωγή. Συστοιχεία αντιδραστήρων CSTR σε σειρά

Στις εξισώσεις σχεδιασμού υπεισέρχεται ο ρυθμός της αντίδρασης. Επομένως, είναι βασικό να γνωρίζουμε την έκφραση που περιγράφει το ρυθμό.

5 Μετρητές παροχής. 5.1Εισαγωγή

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ. Βιοαντιδραστήρες

59 3. ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ

Ταχύτητα χημικών αντιδράσεων

Χημικές αντιδράσεις καταλυμένες από στερεούς καταλύτες

Διατύπωση μαθηματικών εκφράσεων για τη περιγραφή του εγγενούς ρυθμού των χημικών αντιδράσεων.

ΙΔΑΝΙΚΑ ΚΑΙ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΑΕΡΙΑ

Μηχανική Βιομηχανικών Αντιδραστήρων Υπολογιστικό θέμα

6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

ΕΤΕΡΟΓΕΝΗΣ ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΣΕ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ. Μονάδα Μηχανικής ιεργασιών Υδρογονανθράκων και Βιοκαυσίµων

3 Μετάδοση Θερμότητας με Φυσική Μεταφορά και με Ακτινοβολία

ΠΑΡΟΡΑΜΑΤΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ,

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 4: Εξαναγκασμένη Θερμική Συναγωγιμότητα

Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών. Εργασία 1 η : Πτώση πίεσης σε αγωγό κυκλικής διατομής

2.12 Αντιδραστήρας Eμβολικής Ροής με ανακυκλοφορία

1 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΑΠΛΟ ΤΟΙΧΩΜΑ

Κεφάλαιο 20. Θερμότητα

Χημικές Διεργασίες: Εισαγωγή

Υπολογιστική Μοντελοποίηση Διάδοσης Φωτιάς σε Κτίρια

v = 1 ρ. (2) website:

Εισαγωγική Διάλεξη, 20/10/2008

Το σύστημα των μη αλληλεπιδραστικών ροών και η σημασία του στην ερμηνεία των ιδιοτήτων των ιδανικών αερίων.

Πείραμα 2 Αν αντίθετα, στο δοχείο εισαχθούν 20 mol ΗΙ στους 440 ºC, τότε το ΗΙ διασπάται σύμφωνα με τη χημική εξίσωση: 2ΗΙ(g) H 2 (g) + I 2 (g)

Χ. Τεμπλής, Ν. Παπαγιαννάκος Σχολή Χημικών Μηχανικών, Ε.Μ.Π., Ηρώων Πολυτεχνείου 9, Αθήνα

1. Εναλλάκτες θερµότητας (Heat Exchangers)

Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών. Εργασία 2 η Κατανομή πίεσης σε συγκλίνοντα αποκλίνοντα αγωγό.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΙΙ

Ποσοτική και Ποιoτική Ανάλυση

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. 1η ενότητα

Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών

Χειμερινό εξάμηνο

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. o o o f f 3 o o o f 3 f o o o o o f 3 f 2 f 2 f H = H ( HCl ) H ( NH ) 2A + B Γ + 3

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

9 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

ΕΝΟΤΗΤΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ (Ε.Ε.) 5

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 13: Χημική κινητική

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ ΑΠΟ ΟΞΙΝΟ ΒΑΜΒΑΚΕΛΑΙΟ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΕΤΕΡΟΓΕΝΟΥΣ ΒΑΣΙΚΟΥ ΚΑΤΑΛΥΤΗ

Υποθέστε ότι ο ρυθμός ροής από ένα ακροφύσιο είναι γραμμική συνάρτηση της διαφοράς στάθμης στα δύο άκρα του ακροφυσίου.

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΤΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ

2 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΣΥΝΘΕΤΟ ΤΟΙΧΩΜΑ

4 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Φαινόμενα Μεταφοράς Μάζας θερμότητας

2 Μετάδοση θερμότητας με εξαναγκασμένη μεταφορά

ΠΑΡΟΡΑΜΑΤΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ,

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 11 η : Χημική ισορροπία. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

Φίλιππος Μπρέζας & Κωνσταντίνος-Στέφανος Νίκας

ΜΑΘΗΜΑ: Τεχνολογία Μετρήσεων ΙΙ

Απαντήσεις στις ασκήσεις του κεφαλαίου 4 του βιβλίου Χημική Κινητική του ΕΑΠ

[FeCl. = - [Fe] t. = - [HCl] t. t ] [FeCl. [HCl] t (1) (2) (3) (4)

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ. Φυγοκεντρική αντλία 3η εργαστηριακή άσκηση. Βλιώρα Ευαγγελία

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ ΑΠΟ ΑΠΟΒΛΗΤΕΣ ΕΛΑΙΟΥΧΕΣ ΥΛΕΣ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΕΤΕΡΟΓΕΝΟΥΣ ΒΑΣΙΚΟΥ ΚΑΤΑΛΥΤΗ

ΤΕΧΝΙΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 5 ο ΕΞΑΜΗΝΟ

Γ. Πειραματισμός Βιομετρία

Τ, Κ Η 2 Ο(g) CΟ(g) CO 2 (g) Λύση Για τη συγκεκριμένη αντίδραση στους 1300 Κ έχουμε:

Δυναμική Ηλεκτρικών Μηχανών

Ανάλυση: όπου, με αντικατάσταση των δεδομένων, οι ζητούμενες απώλειες είναι: o C. 4400W ή 4.4kW 0.30m Συζήτηση: ka ka ka dx x L

(1) ταχύτητα, v δεδομένη την πιο πάνω κατανομή θερμοκρασίας; 6. Γιατί είναι σωστή η προσέγγιση του ερωτήματος [2]; Ποια είναι η

XHMIKH KINHTIKH & ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ. Γλυκόζη + 6 Ο 2 6CO 2 + 6H 2 O ΔG o =-3310 kj/mol

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΙΙ

ΤΕΧΝΙΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ & ΒΙΟΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ Ασκήσεις επί χάρτου (Πολλές από τις ασκήσεις ήταν θέματα σε παλιά διαγωνίσματα...)

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. 2NH + 3Cl N + 6HCl. 3 (g) 2 (g) 2 (g) (g) 2A + B Γ + 3. (g) (g) (g) (g) ποια από τις παρακάτω εκφράσεις είναι λανθασµένη;

Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. 2NH + 3Cl N + 6HCl. 3 (g) 2 (g) 2 (g) (g) 2A + B Γ + 3. (g) (g) (g) (g) ποια από τις παρακάτω εκφράσεις είναι λανθασµένη;

ΙΙ» ΜΑΘΗΜΑ: «ΧΗΜΕΙΑ. Διδάσκουσα: ΣΟΥΠΙΩΝΗ ΜΑΓΔΑΛΗΝΗ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Β ΕΞΑΜΗΝΟ (ΕΑΡΙΝΟ)

ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

Υπολογισμός & Πρόρρηση. Θερμοδυναμικών Ιδιοτήτων

ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΙΙΙ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΣΤΗ ΣΤΑΘΕΡΑ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

Μακροσκοπική ανάλυση ροής

ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΑ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ

ΑΣΚΗΣΗ m 5.13 ΛΥΣΗ. Α. (Γυμνός αγωγός) ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ Τμήμα Μηχανολογίας ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Καθηγητής : Μιχ. Κτενιαδάκης - Σπουδαστής : Ζάνη Γιώργος

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014 ÊÏÑÕÖÁÉÏ ÅÕÏÓÌÏÓ

Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας

Ισόχωρη και Ισοβαρής Μεταβολή Μια πρόταση για Συνθετική Δημιουργική Εργασία

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. Καθηγητής Δ. Ματαράς

2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O(l) Η = -572 kj,

Φυσική Γ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 3: Ηλεκτρική Ενέργεια. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Ηλεκτρική Ενέργεια

ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ

ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΕ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ

Αποτελεσματικές κρούσεις

Transcript:

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΥΡΕΣΗΣ ΤΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΤΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ Οποιοδήποτε είδος αντιδραστήρα με γνωστό τρόπο ανάμειξης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διερεύνηση της κινητικής καταλυτικών αντιδράσεων. Εφόσον στην υπό μελέτη αντίδραση είναι παρούσα μόνο μία ρευστή φάση, η ταχύτητα μπορεί να βρεθεί όπως στις ομογενείς αντιδράσεις. Η πειραματική στρατηγική κατά τη μελέτη της κινητικής καταλυτικών αντιδράσεων περιλαμβάνει συνήθως τη μέτρηση του βαθμού μετατροπής του αερίου που διέρχεται με σταθερή ροή μέσω μίας ποσότητας στερεών. Μπορεί να γίνει χρήση οποιουδήποτε προτύπου ροής, εφόσον το επιλεγμένο πρότυπο είναι γνωστό. Εάν είναι άγνωστο, τότε η κινητική δεν μπορεί να υπολογισθεί. Σε τέτοιες περιπτώσεις περιπτώσεις μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί αντιδραστήρας διαλείποντος έργου. 1

Διαφορικός αντιδραστήρας συνεχούς ροής Διαφορικό αντιδραστήρα συνεχούς ροής έχουμε όταν ο ρυθμός της αντίδρασης θεωρείται σταθερός σε όλα τα σημεία μέσα στον αντιδραστήρα. Αφού οι ρυθμοί εξαρτώνται από τη συγκέντρωση, αυτή η παραδοχή είναι συνήθως λογική μόνο για μικρές μετατροπές (Χ Α <0,05) ή για πολύ μικρούς αβαθείς αντιδραστήρες. Αλλά αυτό δεν είναι απαραίτητα σωστό, όπως π.χ. στην περίπτωση αργών αντιδράσεων όπου ο αντιδραστήρας μπορεί να έχει μεγάλο μήκος, ή για μηδενικής τάξης κινητική όπου η μεταβολή της σύστασης μπορεί να είναι σημαντική και ο αντιδραστήρας να εξακολουθεί να θεωρείται διαφορικός. Για κάθε πείραμα σ ένα διαφορικό αντιδραστήρα η εξίσωση λειτουργίας για εμβολική ροή έχει τη μορφή: Έτσι κάθε πείραμα δίδει άμεσα μία τιμή ρυθμού για κάθε τιμή μέσης συγκέντρωσης στον αντιδραστήρα και μία σειρά πειραμάτων δίδει ένα σύνολο δεδομένων ρυθμού συγκέντρωσης τα οποία μπορούν κατόπιν να αναλυθούν 2 για τον προσδιορισμό μιας εξίσωσης ταχύτητας.

Παράδειγμα πειραματικής διαδικασίας Α 4R Η καταλυτική αντίδραση διεξάγεται σε πίεση 3.2 atm και θερμοκρασία 117 o C σε αντιδραστήρα εμβολικής ροής, ο οποίος περιέχει 0.01 kg καταλύτη και τροφοδοτείται με μια παροχή που περιέχει αρχικά 20 L καθαρό Α/hr. Τα αποτελέσματα δίδονται στη συνέχεια Να ευρεθεί μία εξίσωση ταχύτητας η οποία να περιγράφει την αντίδραση. 3

Παράδειγμα πειραματικής διαδικασίας Δεδομένου ότι η μέγιστη απόκλιση από τη μέση τιμή της συγκέντρωσης είναι 8% (πείραμα 1), μπορούμε να θεωρήσουμε ότι ο αντιδραστήρας είναι διαφορικός και να εφαρμόσουμε την εξίσωση ρυθμό της αντίδρασης. W F Ao X A ( r ) A για να βρούμε το Υπολογίζοντας τη μετατροπή για όλα τα πειράματα με βάση καθαρό Α σε 3.2 atm και 117 o C έχουμε: 4

Παράδειγμα πειραματικής διαδικασίας Λόγω του ότι η πυκνότητα μεταβάλλεται με την πρόοδο της αντίδρασης, οι συγκεντρώσεις και οι μετατροπές υπολογίζονται από τις σχέσεις: όπου ε Α = 3 με βάση το καθαρό Α που επιλέχθηκε σαν βάση των υπολογισμών 5

Παράδειγμα πειραματικής διαδικασίας 6

Ολοκληρωτικός αντιδραστήρας συνεχούς ροής Όταν η μεταβολή της ταχύτητας αντίδρασης στον αντιδραστήρα είναι τόσο μεγάλη, ώστε να πρέπει να λάβουμε υπόψη μας αυτές τις διαφορές στη μέθοδο ανάλυσης, τότε ο αντιδραστήρας χαρακτηρίζεται ως ολοκληρωτικός. Ολοκληρωτική ανάλυση. Εδώ ελέγχεται ένας συγκεκριμένος μηχανισμός με την αντίστοιχη εξίσωση ρυθμού και ολοκληρώνεται η βασική εξίσωση λειτουργίας. Διαφορική ανάλυση. Η ολοκληρωτική ανάλυση είναι μία άμεση και γρήγορη διαδικασία για τον έλεγχο μερικών απλών κινητικών εκφράσεων. Παρόλα αυτά οι ολοκληρωτικές μορφές αυτών των εκφράσεων γίνονται δύσχρηστες για πολύπλοκες εκφράσεις ταχύτητας. Σ αυτές τις περιπτώσεις πιο εύχρηστη είναι η διαφορική μέθοδος ανάλυσης. 7

Αντιδραστήρας πλήρους ανάμειξης Οι αντιδραστήρες πλήρους ανάμειξης απαιτούν ενιαία σύσταση του ρευστού σε όλο το χώρο αντίδρασης. Παρόλο που φαίνεται δύσκολο να προσεγγισθεί αυτή η ιδανικότητα σε συστήματα αερίων-στερεών (εκτός από την περίπτωση της διαφορικής επαφής), τέτοια σχεδόν ιδανική επαφή μεταξύ των ετερογενών αντιδρώντων είναι συχνά εφικτή. Μία απλή πειραματική συσκευή, η οποία πλησιάζει πολύ την ιδανική ανάμειξη, έχει επινοηθεί από τον Carberry (1964). Καλείται αντιδραστήρας πλήρους ανάμειξης με καλάθια και παρίσταται στο παρακάτω σχήμα: 8

Αντιδραστήρας πλήρους ανάμειξης Μία άλλη συσκευή για την προσέγγιση της πλήρους αναμεμιγμένης ροής έχει σχεδιασθεί και αναπτυχθεί από τον Berty (1974) και παρίσταται στο παρακάτω σχήμα: Για τον αντιδραστήρα πλήρους ανάμειξης, η εξίσωση λειτουργίας γίνεται: 9

Αντιδραστήρας διαλείποντος έργου Στο σύστημα αυτό χρησιμοποιούνται προκαθορισμένες ποσότητες καταλύτη και ρευστού. Παρακολουθώντας τη μεταβολή της σύστασης με το χρόνο μπορούμε να ερμηνεύσουμε τα αποτελέσματα με τη χρήση της εξίσωσης λειτουργίας αντιδραστήρων διαλείποντος έργου. 10

Σύγκριση πειραματικών αντιδραστήρων 1. Στους ολοκληρωτικούς αντιδραστήρες μπορεί να υπάρχει σημαντική μεταβολή θερμοκρασίας από σημείο σε σημείο, ιδιαίτερα σε συστήματα αερίων - στερεών, ακόμα και όταν υπάρχει ψύξη στα τοιχώματα. Τούτο μπορεί να είναι αιτία κινητικών μετρήσεων εντελώς άχρηστων από έναν τέτοιο αντιδραστήρα, όταν ερευνούμε την έκφραση του ρυθμού της χημικής αντίδρασης. Από αυτή την άποψη ο αντιδραστήρας Carberry είναι ο προτιμότερος. 2. Ο ολοκληρωτικός αντιδραστήρας είναι χρήσιμος για τη μοντελοποίηση της λειτουργίας μεγάλων μονάδων σταθερών κλινών με όλες τις αντίστοιχες επιδράσεις των φαινομένων μεταφοράς μάζας και θερμότητας. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για συστήματα στα οποία η τροφοδοσία και τα προϊόντα είναι υλικά διαφορετικής φύσης. 11

Σύγκριση πειραματικών αντιδραστήρων 3. Οι διαφορικοί αντιδραστήρες και οι αντιδραστήρες πλήρους ανάμειξης είναι πιο χρήσιμοι στην ανάλυση αντιδράσεων μεταξύ πολύπλοκων συστημάτων δεδομένου ότι δίδουν άμεσα το ρυθμό της αντίδρασης. Ο έλεγχος οποιασδήποτε σχετικά πολύπλοκης κινητικής μπορεί να καταλήξει επίπονη ή και ακατόρθωτη διαδικασία με τη χρήση ολοκληρωτικού αντιδραστήρα. 4. Οι μικρές μετατροπές στους διαφορικούς αντιδραστήρες απαιτούν πιο ακριβείς μετρήσεις της σύστασης απ ό,τι σε μεγάλες σχετικά μετατροπές για άλλους τύπους αντιδραστήρων. 5. Οι αντιδραστήρες ανακύκλωσης με μεγάλο λόγο ανακυκλοφορίας λειτουργούν ως αντιδραστήρες πλήρους ανάμειξης και έχουν τα πλεονεκτήματά τους. Για τη μείωση των θερμικών επιδράσεων ο καταλύτης είναι προτιμότερο να μην είναι συγκεντρωμένος σε ένα σημείο αλλά να είναι κατανεμημένος σε όλο το βρόχο ανακύκλωσης. 12

Σύγκριση πειραματικών αντιδραστήρων 6. Σχετικά με τη διερεύνηση της επίδρασης της μεταφοράς μάζας και θερμότητας στην όλη διαδικασία, ο ολοκληρωτικός αντιδραστήρας είναι ένα πολύ καλό πρότυπο για μεγαλύτερους αντιδραστήρες σταθερής κλίνης. Όμως οι αντιδραστήρες με καλάθια, ανακύκλωσης και διαλείποντος έργου σε συστήματα αερίου/στερεού είναι πλέον κατάλληλοι για τον προσδιορισμό των ορίων τέτοιων θερμικών επιδράσεων, την αποφυγή περιοχών όπου υπεισέρχονται τέτοια φαινόμενα, και τη μελέτη της κινητικής της αντίδρασης χωρίς να παρεμποδίζεται από αυτά τα φαινόμενα. 7. Οι αντιδραστήρες διαλείποντος έργου αερίου/στερεού, όπως οι ολοκληρωτικοί αντιδραστήρες, δίδουν το τελικό συνολικό αποτέλεσμα και είναι χρήσιμοι για την παρακολούθηση της προόδου πολλαπλών αντιδράσεων. Σ αυτούς τους αντιδραστήρες είναι ευκολότερη η μελέτη αντιδράσεων που δεν παρεμποδίζονται από αντιστάσεις λόγω μεταφοράς μάζας και θερμότητας, πράγμα που μπορεί εύκολα να επιτευχθεί με απλή αύξηση του ρυθμού ανάδευσης. Είναι επίσης απλό να επιβραδυνθεί η πρόοδος της αντίδρασης με χρήση μιας μεγαλύτερης ποσότητος ρευστού ή λιγότερο καταλύτη. Όμως, η άμεση μοντελοποίηση των αντιδραστήρων σταθεράς κλίνης, με όλες τις πολυπλοκότητές τους, είναι προτιμότερο να επιχειρηθεί με τη χρήση 13 ολοκληρωτικού αντιδραστήρα.

Σύγκριση πειραματικών αντιδραστήρων 8. Οι αντιδραστήρες πλήρους ανάμειξης είναι μάλλον οι πιο ελκυστικοί αντιδραστήρες για τη μελέτη της κινητικής αντιδράσεων που καταλύονται από στερεούς καταλύτες λόγω της εύκολης ερμηνείας των αποτελεσμάτων που προκύπτουν από αυτούς. 14