Исследование влияния макрокинетических факторов на синтез органических соединений из окиси углерода и водяного пара Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА ИМ.С.М.КИРОВА

Том 257 1973

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МАКРОКИНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СИНТЕЗ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ОКИСИ УГЛЕРОДА И ВОДЯНОГО ПАРА

В.М.Миронов, А.В.Кравцов, С.И.Смольянинов, И.В.Гончаров

Открытый Г.Кельбелем и Ф. Энгельгардтом синтез органических соединений из окиси углерода и водяного пара протекает по суммарному уравнению [1,2,3]

3CQ + Нг 0 =(- СНг)+2С02 +

Нами впервые исследована макрокинетика этого процесса на железо-медном катализаторе при атмосферном и среднем (Юатм) давлении в интервале температур 473 - 523°К и показано влияние в этих условиях изменения (от 0,059 до 1,475 см/сек) линейной скорости потока реагентов как на степень превращения окиси углерода, так и на скорость образования углеводородов.

Предложено упрощенное кинетическое уравнение процесса образования органических соединений из окиси углерода и водяного пара, которое применимо в пределах суммарной степени превращения окиси углерода до величины 0,7: _ ^ п

где ty - наблюдаемая скорость образования углеводородов; Ку- эффективная константа скорости; Ус - суммарная степень превращения окиси углерода;

П^^г" порядки реакции по окиси углерода и водяному пару; Q - текущее отношение степени превращения водяного пара к степени превращения окиси углерода.

Кажущиеся энергии активации процесса, определенные по температурной зависимости эффективной константы скорости, равны для синтеза при атмосферном давлении 16 ккал/моль, а для синтеза при среднем давлении - 17,5 ккал/моль. Резкое увеличение значений этой величины происходит при фиктивной линейной скорости Wq> =

20 о

1,745 см/сек в области температур 503-523°К, когда она достигает 29 ккал/моль.

Истинная энергия активации реакции составила величину 32 ккал/моль.

Суммарный порядок реакции также зависит от фиктивной линейной скорости газового потока и растет с первого до второго при увеличении Wcp от 0,059 до 1,475 од/сек.

В целом результаты работы позволяют сделать предположение о том, что образование органических соединений в исследованном процессе протекает при атмосферном давлении во внешней переходной области, а при среднем - в области внутренней диффузии.

Литература

1. H.Kölbel, F.Engelhardt, Erdöl und Kohle, 2, 520, 1949; 3, 529, 1950; 5, 1 , 1952; 9, 225, 1 956.

2. Н.В.Лавров, А.М.Мосин, И.Ф.Богданов. Уз б. хим. ж., 62, i960.

3. С.И.Смольянинов, В.М.Миронов, А.В.Кравцов. Химия и технология топлива и масел", 8, 12, 1962.