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實驗室反應(yīng)釜自催化反應(yīng)

來源: 時間:2013-12-02 09:21:52 瀏覽次數(shù):

雖然在極大多數(shù)的情況下,連續(xù)攪拌釜式實驗室反應(yīng)釜確實比管式實驗室反應(yīng)釜具有較大的容積,但這也不是永恒不變的。用于零級反應(yīng)連續(xù)攪拌釜和管式實驗室反應(yīng)釜具有相同的容積。除去這個多少有點純理論的例子外
雖然在多數(shù)的情況下,連續(xù)攪拌釜式實驗室反應(yīng)釜確實比管式實驗室反應(yīng)釜具有較大的容積,但這也不是永恒不變的。用于零級反應(yīng)連續(xù)攪拌釜和管式實驗室反應(yīng)釜具有相同的容積。除去這個多少有點純理論的例子外,還有其它重要的反應(yīng)類別,當(dāng)這一類反應(yīng)在連續(xù)攪拌釜式實驗室反應(yīng)釜中進(jìn)行時,其所需容積能予減少甚至低于管式實驗室反應(yīng)釜所需的容積,從而顯示其優(yōu)越性。這類反應(yīng)即是自催化反應(yīng),其中反應(yīng)產(chǎn)物會加快反應(yīng)速率。該圖表示含反應(yīng)物A的液體在初始濃度為CA。時,反應(yīng)速度隨通的濃度下降而增加,這是由于反應(yīng)產(chǎn)物濃度的增加,亦即反應(yīng)的自催化所致。終反應(yīng)速率隨‘的消失而下降到零。
嚴(yán)格地講,如果反應(yīng)是自催化的,則當(dāng)產(chǎn)物一點也不存在時,反應(yīng)速率應(yīng)為零,也就是代表開始時的反應(yīng)速率P點應(yīng)該在‘,軸上。換句話說,反應(yīng)永遠(yuǎn)不能開始。然而常常有某些其它非催化反應(yīng)的途徑在起作用,它將持續(xù)到形成足夠的產(chǎn)物以致使右的進(jìn)一步作用和自催化途徑相比可以忽略不計為止。實際上,將前一批生產(chǎn)的少產(chǎn)物留在實驗室反應(yīng)釜中,足以使反應(yīng)再次進(jìn)行,而在情況下,通常可以把反應(yīng)產(chǎn)物加在進(jìn)料中。
連續(xù)攪拌釜的優(yōu)點是未反應(yīng)的進(jìn)料和產(chǎn)物能連續(xù)地混合,這樣就可能使釜內(nèi)在所有時間內(nèi)均處于速率點也就是在點Q操作,因而所V的容積要比間歇式或管式實驗室反應(yīng)釜為小,因為后者的反應(yīng)速率處在速率以外一側(cè)的范圍內(nèi)。但是這種方法中離開反應(yīng)釜的出口濃度只能等于C-11.如果希望降低CA到一個較低值,的設(shè)計方案(意味著總休積)將是采用一個攪拌釜把‘,。降到CA,,再使攪拌釜流出物通過一管式實驗室反應(yīng)釜,把CA降低到終產(chǎn)物所要求的下限。
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