הבנת המושג של Equilibria הומוגנית והטרוגנית בתעשייה

התפקיד של Equilibria הומוגנית והטרוגנית בכימיה תעשייתית

איזון כימי הוא מושג יסוד בכימיה תעשייתית, השולט ביעילות, בתשואות ובכלכלה של אינספור תהליכי ייצור.כאשר תגובה מגיעה שיווי משקל, קצב קדימה והפך להיות שווה, ואת ריכוזי מגיבים ומוצרים נשארים קבועים לאורך זמן.עם זאת, המצב הפיזי של החומרים המעורבים - בין אם הם חולקים שלב אחד או כובשים שלבים מרובים - שינויים יסודיים כיצד שינויים איזון וכיצד מהנדסים שולטים זה, בין אם הוא כולל של טיפול צמצם:2Falgend, הוא עיצוב של טיפול ייחודי, לבין תהליכים של טיפול ספציפי, לבין תהליכים של חומר רכז, הוא: 1 - 1 - 1 - 1D.

מהו מגנזיום הומוגני?

איזון הומוגני מתרחש כאשר כל מגיבים ומוצרים קיימים באותו שלב פיזי - כל הגזים, כל הנוזלים, או כולם מתמוססים בסוכן יחיד. במערכות כאלה, לכל מולקולה יש גישה שווה לשותפים התנגשות, והתגובה מתקדמת באופן אחיד בכל נפח התגובה.הביטוי המאזן הקבוע למערכת הומוגנית כולל את כל המינים, כל אחד מהם גדל לעוצמה של coichiometric coefficient שלה.

גז-Phase Homogeneous Equilibria

ההומוגניות הכי חשובה מבחינה תעשייתית כרוכה בגזים. כי גזים מתערבבים ביסודיות והריכוזים שלהם הם פרופורציונליים ישירות ללחץ חלקי, תגובות גז-phase הן פשוטות יחסית למודל ושליטה.דוגמה קלאסית היא הסינתזה של אמוניה באמצעות תהליך Haber:

(ב) ויקרא י"א): "וַיְּהִיא אִם עַדְהִיתִי עַל עַל עַל עַדְהִיתִי" (ב)

כאן, חנקן ומימן - גזים - מגיבים על זרז ברזל לייצר גז אמוניה.הביטוי הקבוע של שיווי המשקל נכתב במונחים של לחצים חלקיים:

(ב) [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מכיוון שכל המינים הם גזים, אין צורך להשמיט כל תנאי.ההומוגניות הזו מאפשרת למהנדסים לשנות את שיווי המשקל על ידי התאמת לחץ, טמפרטורה ויחס של גזי מזון.

המונחים: Liquid-Phase Homogeneous Equilibria

הומוגנית שוויונית גם מתרחשת לתגובות נוזליות, במיוחד בסנזה אורגנית, תרופות וכימיקלים מיוחדים.לדוגמה, esterification של חומצה אצטית עם אתנול לייצר אצטיל מים הוא איזון הומוגני נוזלי-phase:

(ב) ויקרא י"ד): "[2] ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא יט:2 ויקרא יט:5 ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא יט" (בראשית כ"ד)

במערכת זו, כל ארבעת המינים הם נוזלים בלתי אפשריים, כך שקבוע שיווי המשקל נכתב במונחים של ריכוזים (KirFLT:0cirFLT:1) כי מים הוא מוצר, הסרת מים במהלך התגובה - לדוגמה, על ידי דינקיה או שימוש סוכן יבשה - משמר את שיווי המשקל לעבר הסטר, שיפור התשואות.

Equilibrium Constant Expressions for Homogeneous Systems

תגובה כללית של הומוגנית (FLT:0)aA + bB ⁇ cC + dDigmFLT:1, קבוע שיווי המשקל הוא:

(ב) ויקרא י"ד): "[2] ויקרא:2 [=] ויקרא ויקרא: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

או או

(ב) ויקרא י"ד): "[ה]" (ב]" (ב' ויקרא י"ד:5 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כל המינים מופיעים בביטוי.ערך K תלוי רק בטמפרטורה והוא עצמאי מלחץ, ריכוזים ראשוניים, או נוכחות של זרזים.התלות בטמפרטורה זו מתוארת על ידי משוואה ה-"Hoff" והוא קריטי לבחירת טמפרטורות הפעלה אופטימליות בכורים תעשייתיים.

מהו heterogeneous Equilibrium?

איזון heterogeneous כרוך מגיבים ומוצרים הקיימים יותר משלב פיזי אחד - למשל, מוצק במגע עם גז, מוצק עם נוזל, או שני נוזל בלתי אפשרי.הבדל העיקרי של איזון הומוגני הוא כי FLT:0 â € ¢ ¢ ¢ טהורים לא מופיעים במונחי איזון קבוע של:1FLT שלהם ריכוזים שלהם הם קבוע נתון לתוך הערך של עצמו לתוך הטמפרטורה מתמדת של עצמו.

השמה זו היא תוצאה ישירה של ההגדרה של פעילות.עבור נוזל מוצק או טהור, הפעילות מוגדרת כאחדות. לכן, הוספת או הסרת מוצק טהור אינה משנה את שיווי המשקל, בתנאי שישנה חלק מהשרידים המוצקים.

סולידריות-Gas Heterogeneous Equilibria

הטרוגנית הנפוצה ביותר בתעשייה כוללת מוצקות להגיב עם גזים או מרתיעה לייצר גזים.דוגמה ספר לימוד היא הפירוק התרמית של פחמן סידן (לימוזינה) לייצר תחמוצת סידן (quicklime) ופחמן דו תחמוצת הפחמן:

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כי ק"ג:0 (ב) ו- Cao הם מוצקים טהורים, הם מוזנחים מביטוי שיווי המשקל בלבד.

(ב) ויקרא י"ד:2 ויקרא י"ד): "וַיְּהִיא עַמְתָּבְהִיתִי" (בראשית כ"ד, כ"ד)

(ב) בטמפרטורה נתונה, לחץ שיווי משקל של COFLT:0.2FLT:1 הוא קבוע - זה תלוי רק בטמפרטורה, לא על כמויות של נוכחות מוצקה, לאחר הלחץ החלקי של COIRLT:2035:203FLT 3:2FLT 3 מגיע ערך זה, התגובה היא על ידי הסרת משקל 7,2FLT:5 (למשל, על ידי ריצוף של פחמן 3) עם לחץ לאחור על ידי דחף לאחור על ידי דחף לאחור על ידי דחף לאחור של כוח עופרת לאחור של כוח עופרת לאחור (D2Factposition 3FV)

תגובה זו היא יסוד למלט ולייצור סידן (בגרב רוטרי הפועל ב-FLT:0900-1000 ° CFLT:1), שיווי המשקל PIRFLT:2COFLT 32FLT:403FLT:5 הוא מעל 1 אטמוספרה, המאפשרת מחיקה מהירה של איזון זה מאפשר למהנדסים לשלוט באטמוספירה של ln ולמנוע התחדשות לא רצויה.

Solid-Liquid ו-Liquid-Gas Heterogeneous Equilibria

הטרוגני שוויון שוויוני גם מתרחש במערכות המשלבות מוצקים עם נוזלים או נוזלים עם גזים.לדוגמה, פירוק מלח כה שופע במים הוא איזון heterogeneous בין מלח מוצק לבין בצלים שלה בפתרון:

(ב) ויקרא י"ד:2 ויקרא י"ד): "וַיָּבְהִיתִיא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא" (בראשית כ"ד)

העודף של משקל, הידוע בשם "מוצר הסוללה KFLT:0reasp; 1" הוא כתוב:

(ב) ויקרא י"ד:2 ויקרא יט:2 ויקרא יט:2 ויקרא יט: ויקרא יט): "וְהַבְמַרְתָּבְהִיתִי" (בראשית כ"ד: ).

ה-BaSOFLT המוצק:0.10.10.10.10.1.10.1.10.1.1.You העיקרון הזה נעשה בו שימוש הידרומטאורגיה, טיפול במים וביסטליזציה של תרופות.

דוגמה נוספת היא האיזון בין נוזל לבין החוסן במערכת סגורה, כגון בזיקוקציה או evaporation אצווה. עבור נוזל טהור, לחץ שיווי המשקל הוא הלחץ החוסן שלה בטמפרטורה נתונה, אשר הוא עצמאי של כמות הנוזל הנוכחי.

ה- Equilibrium Constant for Heterogeneous Systems: מדוע סולידריות ונוזלים טהורים הם מואשמים

ההשמצה של מוצקים טהורים ונוזלים טהורים מביטוי שיווי המשקל אינה שרירותית – היא נובעת מתרמודינמיקה.פעילות של חומר טהור במדינתו הסטנדרטית מוגדרת כ-1. עבור מוצקים ונוזלים טהורים, הפעילות היא למעשה קבועה על פני טווח רחב של תנאים, אלא אם כן האינטנה היא מהווה אבקה מופץ היטב עם השפעות אנרגיה על פני השטח או אם הנוזל הוא בתערובת.

יש לכך תוצאה מעשית: (FLT:0) קידוד מוצק יותר אינו משנה את שיווי המשקל של 1 LT עם זאת, הגדלת שטח פני השטח של מוצק (על ידי שחיקה אותו לתוך אבקה) יכול להגדיל את ה-FLT:2ratesplecioFLT 3:2rate 3LT שבו שיווי משקל מתקרב, שכן התגובה מתרחשת על גבי גז מוצק או ממשק מוצק, הוא אפקט קינטי, לא תרמודינמיקה, אלא תהליך קלוי, כמו גם הוא חשוב, כמו ייצור קלוי, או קלוי, כמו גם כן, או קלוינרימי, הוא קריטי, הוא, כמו גם הוא, כמו גם, הוא תהליך ייצור קלוי, או קלוינר, הוא חיוני, כמו גם הוא יעיל, או קלוי, כמו גם הוא גדול יותר, או מנקה, או מהפך תעשייתי, או מהפך תעשייתי, הוא, הוא, כמו גם, הוא, הוא, הוא, הוא, הוא חיוני, כמו גם, כמו גם, כמו גם, כמו ייצור קלוינרמי, הוא, הוא חיוני, הוא, חומר מכני, חומר תעשייתי, הוא, כמו גם, כמו גם, הוא, הוא, הוא, כמו גם, הוא, הוא, כמו גם, הוא, הוא, חומר מוצק, כמו ייצור קלוינר

הבדלים בין הומוגני והטרוגני Equilibria

בעוד שני סוגי שיווי משקל לציית לחוקים תרמודינמיקה בסיסיים, ההבדלים בטיפול המעשי שלהם הם משמעותיים:

(ב) ספירת פיז:0) ספירת ערך הומוגנית כוללת שלב אחד; איזון הטרוגניים כרוך בשני שלבים או יותר.
(ב) ביטויים:0 (Equilibrium: FLT:1 in Hoogeneous Balance, כל המינים מופיעים במונח K. In Heterogeneous Balance, מוצקים טהורים ונוזלים טהורים מושתים; רק גזים ומינים מומסים מופיעים.
(FLT:0) ,Effect ofמשטח: FLT:1 in Hoogeneous Balance, פני השטח אינם רלוונטיים. in heterogeneous Balance, הממשק בין השלבים קובע את קצב התגובה.
(FLT:0) לחץ: FLT:1 in גז-phase הומוגנית שוויונית, הלחץ משפיע על שיווי משקל אם מספר השונים משתנה. in heterogeneous מוצק-gas שיווי משקל, רק הרכיבים הגזיים מושפעים משינויים בלחץ.
(FLT:0) Reactor designmia:FLT:1 תגובות הומוגניות בדרך כלל להשתמש כורים מעוררים או צ'קוזי.התגובה ההטרוגנית דורשת כורים מלאים, מיטות נוזליות, או מצעים מסתובבים כדי למקסם את הקשר בשלב.

Le Chatelier's Principle and Industrial Control

העיקרון של לה צ'אטילר - שמערכת של שיווי משקל תשתנה כדי למנוע כל שינוי כפוי - הוא הכלי העיקרי לשליטה הן הומוגניות והן heterogeneous שוויוניות בתעשייה.המשתנים המרכזיים הם טמפרטורה, לחץ (לגזים), וריכוז (או לחץ חלקי) של מגיבים ומוצרים.

בקרת טמפרטורה

לתגובות חיצוניות, הטמפרטורה הגוברת משנה את האיזון כלפי המשיבים (הכיוון הסוף אחר) לתגובות עקרוניות, הגדלת שינויי טמפרטורה כלפי המוצרים.זה אומר כי התלות הטמפרטורה של K (השינוי במאזן) קובעת את הטמפרטורה התפעולית האופטימלית.

לדוגמה, בתהליך Haber (exthermic, ⁇ H = -92.4 kJ / mol), טמפרטורות נמוכות לטובת ייצור אמוניה.עם זאת, טמפרטורות נמוכות גם להאט את קצב התגובה.הפשרה התעשייתית היא לפעול ב- (FLT:0400-500 מעלות צלזיוסFLT:1 עם זרז סביר תוך שמירה על תשואה מקובלת.

בקרת לחץ

עבור ההומוגניות של גז-phase, הלחץ משפיע על שיווי משקל רק כאשר יש שינוי במספר השופות. בתהליך Haber, 4 הטרדות של גזים מגיבים לייצר 2 שומות של גזי מוצר, כך הלחץ גובר מעדיף אמוניה.

(ב) ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]] [[[[1924]]]] [[[[1966]]]]]]]] [[[[1966]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]] [[[[[[[[1924]]

בקרת ריכוז

ב-Hoogeneous Systems, הסרת מוצר כפי שהוא יוצר - על ידי דינקיה, הפרדה קרום או ספיגה כימית - משמרת את האיזון כלפי מוצרים.זה הבסיס של הזיקוקציה מחדש ותהליכי הגשמה. במערכות heterogeneous, הסרת מוצר גזי מתגובה גז מוצק מניע את התגובה קדימה, אשר הוא איך הוא מיוצר על ידי שטף מתמיד של פחמן דו-פר:0fln מתוך 1 ק"מ.

יישומים תעשייתיים מרכזיים של Equilibria

תהליך Haber (Ammonia Synthesis)

תהליך Haber הוא השיטה הדומיננטית לייצור אמוניה, אשר משמש בעיקר בפישנים.השווי משקל גז הומוגני הוא:

(ב) ויקרא י"א): "וַיְּהִיא אִם עַדְהִיתִי עַל עַל עַל עַדְהִיתִי" (ב)

(ב) ,0 (400–500 מעלות צלזיוס) 1 ו-(FLT:2150-250 AtmcioFLT 3: 3 עם זרז ברזל, ההמרה החד-צדדית היא בדרך כלל 10-20%, אך גזים שאינם מתואמים ממוחזרים להשגת המרה כוללת של 97% או יותר.

תהליך מגע (Sulfuric Acid Production)

חומצה סלפורית היא הכימיה התעשייתית המופצת ביותר בנפח.השלב המרכזי הוא חמצון של SOIRFLT:0203FLT:1 ל SOIRLT:23FLT 3 3(303FLT 3) על זרז וניל (V) .

(ב) ויקרא י"א): "[2] ויקרא ויקרא יט:2 ויקרא יט:2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(התגובה של גז-phase היא exthermic ( ⁇ H=-197 kJ/mol) וכוללת ירידה בהפרות (3 שומות לשני יונקים), טמפרטורה נמוכה כל כך ותוספת לחץ גבוהה SOFLT:0303030303FLT 1 ייצור חומצה, תעשייתית, התגובה מתבצעת בדחיסה גבוהה: 2400-CLTFalute 3, ו-99 אחוזים, לחץ אווירי לחץ קצר, וגרם לטמפרטורה נמוכה יותר, לעומת לחץ דם, הוא לחץ נמוך יותר, וגרם לטמפרטורה נמוכה, וגרם לטמפרטורה נמוכה יותר, ו-D2FLT5, הוא לחץ נמוך יותר, לאחר מכן, הוא לחץ נמוך יותר, הוא לחץ גבוה, לאחר מכן, הוא לחץ על פני לחץ נמוך יותר, כלומר, כלומר, ירידה של לחץ נמוך יותר, ירידה של לחץ דם נמוך יותר, ירידה של לחץ נמוך יותר, ירידה של לחץ דם נמוך יותר, לאחר מכן, לחץ דם נמוך יותר, הוא לחץ נמוך יותר, לאחר מכן, ירידה של לחץ דם נמוך יותר, הוא לחץ נמוך יותר, ירידה של לחץ נמוך יותר, לעומת 4.

Methanol Synthesis

מנתול מיוצר מגז סינתזזה (תערובת של CO,reaFLT:02teauFLT:1, ו HIRFLT:2FLT 3:2ureFLT 3:) על זרז נחושת-זנק:

(ב) ויקרא י"א): "וַיַּבְהִיא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא"בְאֶבְבְמִנְתּבְתִּים הוּא"בְבְבְבְבְבְבְהַבְבְבְבְבְבְבְבְבְהָבְבְבְבְתִּיִנּבְבְבְבְתּבְבְבְבְבְבְהַבְהַבְבְבְהִנּבְהִבְבְהַהַבְבְהִנּבְהִנּבְהַבְבְהַהַהִנּבְהַבְּבְּבְבְּבְהַבְּבְּב

שתי התגובות הן הומוגניות גז-phase שוויוניותlibria. methanol סינתזה הוא exthermic וכולל צמצום ברוחות, ולכן לחץ גבוה כל כך (50–100 atm) וטמפרטורה מתונה (200-300 מעלות צלזיוס) משמשים.המאזן מוגבל על ידי תרמודינמיקה בטמפרטורות גבוהות יותר, וניהול חום זהיר נדרש לשמור עלסלקטיביות ותשואות.

יישומים תעשייתיים מרכזיים של Heterogeneous Equilibria

Lime ו- Cement הפקה

(הופנה מהדף ⁇ ) ב[[1848]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1966]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1966]]]], [[1966]]]]]]]]]], [[1966]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[[[1966]], [[

תגית: The Blast Furnace

הפיצוץ לייצור ברזל כרוך במספר רב של כורים (הדליקה) של ברזל (בעיקר Feves FLT:0203FLT:1OveFLT:230303FLT 3: 303303) מופחת על ידי פחמן חד תחמוצת הפחמן המיוצר מ coke:

(ה) זהו איזון מוצק של גז, שבו תחמוצת הברזל (סולם) וברזל המרה (כיום נוזל) לא מופיעים בביטוי שיווי משקל.ההפחתה מתקדמת דרך פיהראט:03FLT:1OFLT:24FLT 3 ו- FeO לפני ההגעה לברזל, נשלטת על ידי התאמת הטמפרטורה והיחס של COLT2Flowic) ל- 2F2Flowercfán2, כולל גם כן.

Catalytic Converters: heterogeneous Catalysis

(המתמרים הקטליטיים של המכונית פועלים עם heterogeneous Equilibria על פני השטח הזרז.הזרז (פלטינה רטיבית, שיתוק, שיתוק וrhodium על תמיכה קרמיקה) מספק משטח מוצק שבו מגיבים גז-phase, מגיבים, ודעוך של איזון קבוע (התגובות) הוא ירידה של פחמן וירידה של NOFreave:0xic) עם עלייה מתמדת בין המינים נשלטת על ידי החמצן נשלטת על ידי הפחתת משקל (אוקס) אך לא מופעלת על ידי רמות דלק קבוע (אוקס) אך לא מופעלת על ידי הפחתת משקל הרחם (המטרד) אך לא מופעלת על ידי רמות הפחתת משקל קבוע (אוקסום) הוא נמוך יותר מגובה על ידי רמות דלק (אוקסום) או ירידה במשקל 1D) אך הוא נמוך יותר מגובה על ידי רמות דלק (אוקסום) הוא נמוך יותר מגובה על ידי רמות הפחתת משקל קבוע בין רמות הפחתת משקל הרחם (אוקסרטיקולארי) אך הוא נמוך יותר מגובה על ידי רמות דלק (אוקסום (אוקסום) אך הוא נמוך יותר מגובה על ידי רמות הפחתת משקל קבוע (אוקסום) אך לא מופעלת על

מים-Gas Shift Reaction

תגובת משמרת גז המים משמשת לייצור מימן מגז סינתז:

(ב) ויקרא י"א): "וַיְּהִיא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא:" (ב)

זוהי תגובה הומוגנית של גז בתמצית, אבל ביישום תעשייתי רבים, זה מבוצע על זרז heterogeneous (iron-chromium או נחושת-zinc oxide) זרז מספק משטח מוצק עבור התגובה, ואת האיזון הוא זהה במקרה הומוגני (שעון) הוא די מרוחק (H= −41 / טרה) לאחר מכן לפעול מתחת לטמפרטורות נמוכות (טמפרטורה) על ידי חום-180 מעלות צלזיוס) נמוך יותר (טמפרטורה נמוכה יותר) לאחר מכן (טמפרטורה נמוכה יותר) -2 C-C) לאחר מכן, כלומר נמוך יותר (טמפרטורה נמוכה יותר (טמפרטורה נמוכה יותר) -180 מעלות צלזיוס) לאחר מכן, 2400-טמפרטורה נמוכה יותר (טמפרטורה נמוכה יותר (טמפרטורה נמוכה יותר) לאחר מכן) לאחר מכן) לאחר מכן) - 300- C-C) לאחר מכן (טמפרטורה נמוכה יותר (טמפרטורה נמוכה יותר (טמפרטורה נמוכה יותר (C) לאחר מכן) לאחר מכן) לאחר מכן (טמפרטורה נמוכה יותר (טמפרטורה נמוכה יותר (טמפרטורה נמוכה יותר (טמפרטורה נמוכה יותר (טמפרטורה נמוכה יותר (טמפרטורה נמוכה יותר (טמפרטורה נמוכה יותר (טמפרטורה נמוכה יותר (C-160 מעלות צלזיוס) לאחר מכן) לאחר מכן) לאחר מכן) לאחר מכן) לאחר מכן היא נמוכה יותר) לאחר מכן היא נמוכה יותר (טמפרטורה נמוכה יותר (טמפרטורה

שיתוק במערכות הומוגניות והטרוגניות

Catalysts ממלא תפקיד מכריע בשני סוגי שיווי משקל, למרות שתפקודם שונה.

ב-FLT:0 homogeneous CatalysisFLT:1, הזרז הוא באותו שלב כמו המשיבים - בדרך כלל קומפלקס מתכת מתמוסס בתגובה נוזלית-phase. Hoogeneous זרז מציעים בחירה גבוהה ותנאים קלים, כפי שניתן לראות ב הידרופורמולציה (תהליך חמצון) לייצור אלדהדות מאלקנס.

ב-FLT:0 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 1 , זרז הוא משטח מוצק המספק ממשק עבור התגובה.זה רחוק הסוג הנפוץ ביותר בתעשייה כי הפרדה היא פשוטה: זרז מוצק קבוע במיטה כור, ואת גז או מוצרים נוזלי לזרום החוצה. heterogeneous לשלוט סינתזה פוליוניה, פליטה, שליטה סולינית, רבים אחרים של זרז צמחיים, הם לעתים קרובות על פני השטח הפעילה.

שיקולים נורמטיביים

מאזן ה-K קשור לשינוי האנרגיה החופשי של גיבס במשוואה:

מערכת יחסים זו היא אוניברסלית ומתחולת הן הומוגנית והן heterogeneous שוויוניות הליבידיה.המצב הסטנדרטי של גזים הוא 1 atm, כי נוזלים הוא הנוזל הטהור, ו עבור מוצקים הוא המוצק הטהור.

בתגובה חיצונית, K יורדת עם טמפרטורה מוגברת; עבור תגובה עקרמית, K עולה. תלות בטמפרטורה זו קובעת את הנתח בין תשואה שיווי משקל וקצב התגובה בתהליכים תעשייתיים.

במערכות heterogeneous, הטיפול התרמודינמי חייב לקחת בחשבון את הפעילויות של כל השלבים. עבור מוצקים טהורים ונוזלים, הפעילות נותרה 1 על טווח רחב, אשר מפשט את ביטוי שיווי המשקל.עם זאת, כאשר מוצקים יוצרים פתרונות מוצקים או כאשר נוזלים אינם טהורים (למשל, ב slagslags או מלחים מלוטשים), הפעילות deviates מן האחדות וחייב להיחשב מדויק איזון.

אסטרטגיות בקרה מעשיות בתעשייה

מהנדסים משתמשים בכמה אסטרטגיות כדי לנהל שוויון בתהליכים תעשייתיים:

(FLT:0) טמפרture profiling:FLT1 בכורים עם מיטות זרז מרובות, קירור בין-שלבי או חימום משמש כדי לשמור על הטמפרטורה ליד הערך האופטימלי עבור איזון וקנטיקה.
(FLT:0) אופטימיזציה של חומרים: 1FLT (לתגובה של גז-phase), הלחץ מותאם למקסימום את התשואות.לחץ גבוה דורש ציוד חזק יותר ועלויות אנרגיה גבוהות יותר, כך שהאופטימום הוא לעתים קרובות פשרה.
(ב) ⁇ :0) ⁇ מחזור: 1FLT:1 מגיבים בלתי מוכרים מופרדים ומחזרים חזרה למתקן, ביעילות להשיג המרה כללית גבוהה גם כאשר המרה של קו בודד מוגבלת על ידי איזון.
(FLT:0) הסרת מוצר: ⁇ FLT:1 בהסרת מוצרים (על ידי הפרדה מנברית, זיקוק או ספיגה) משנה את שיווי המשקל קדימה, כמו בייצור של מתיל אצט על ידי זיקוק מחדש.
(FLT:0) הנדסת אזור הפנים:FLT:1אנדרה תגובות גז מוצקות heterogeneous מוצק, מוצקים הם קרקע כדי להגדיל את שטח פני השטח, מיטות נוזל או מיטות נע משמשים כדי למקסם מגע בין שלבים.
(FLT:0 Catalyst Design: ⁇ FLT:1) בחירת זרז קובעת את הטמפרטורה התפעולית ואת הלחץ. Active וסלקטיבי זרזים מאפשרים תנאים קלים יותר ולהפחית צריכת אנרגיה.

מסקנה

ההבחנה בין שיווי משקל הומוגני לבין heterogeneous שוויוניות היא לא רק אקדמית - זה הכרחי מעשי לתכנון ותפעול של תהליכים כימיים תעשייתיים. Homogeneous שוויוניbria, כגון אלה בתהליך Haber, methanol סינתזה, ואת תהליך מגע, להסתמך על תנאי שלב אחיד נשלט בעיקר באמצעות טמפרטורה, לחץ, ריכוז ויחסי Heterous, כגון תאורה מינימלית, כגון תחבורה מינימלית, כגון אזורית, כגון קרינה, וכדורים, כגון, כגון תחבורה חד-גזעית, כגון, כגון, לחץ דם, וכדורים, כגון, וכדורים, כגון, כגון, כגון, לחץ דם נוזלי, וכדורי פלדה, כגון, כגון, כגון, לחץ דם, לחץ דם, לחץ על פני שטח ברזל, וכדורים, לחץ, וכדורים, וכדורים, לחץ דם, לחץ דם, וכדורים, כגון, לחץ דם, כגון, וכדורים, כגון, כגון, כגון, כגון, כגון, לחץ דם נוזלי, לחץ דם נוזלי, כגון, כגון, וכדורים, לחץ על תנאי לחץ דם נוזלי, כגון, וכדורים, וכדורי פלדה, ומערכת יחסים, לחץ על תנאי לחץ על פני השטח של חומר פלדה, לחץ על תנאי לחץ על תנאי לחץ על

על ידי הבנת העקרונות התרמודינמיים ששולטים בשני סוגי שיווי משקל, מהנדסים יכולים לבחור תנאים תפעוליים אופטימליים, עיצוב כורכומים יעילים ולפתח זרזים הממקסימים את התשואות תוך צמצום צריכת האנרגיה והבזבוז.עקרונות של Le Chatelier, ואן "t Hoff משוואה, ותפיסת הפעילות מספקת את הבסיס להבנה זו.כפי שהתעשייה הכימית נעה לקראת קיימות ותהליכי העצמה גדולים יותר, היכולת לתמרן – בין אם תהליך הומוגניציה הוא נשאר קריטי או הוא ימשיך לפתח מיומנות.

(ב) לקריאה נוספת על קבועי איזון ועל בסיס תרמודינמיקה שלהם, להתייעץ עם מדריך התעשייה הכימית של ה-Elireexts Chemical Equilibrium ResourcesveFLT:1 (למחקרים תעשייתיים מפורטים, ה-FLT:2Essential Industry Guide on ammonia synlibrium synFLT 3: 3LT מספק סקירה מצוינת.