Кинетика гетерогенных каталитических реакций

4 курс, 7 семестр
26 часов семинаров и 4 часа лабораторных занятий
к.х.н., старший преподаватель Д.В. Марковская

Введение в проблему, начиная с исторических этапов развития химической кинетики и определения основных понятий.
Сложность механизма химической реакции и закон действующих поверхностей для элементарной реакции.
Физико-химические требования к кинетической модели, как основе расчета химических реакторов.
Основные положения идеального и реального адсорбированного слоя.
Виды неоднородности и их влияние на кинетические закономерности (биографическая и индуцированная неоднородность).
Теория стационарных реакций.
Гипотеза квазистационарности каталитической реакции.
Наблюдаемые реагенты и промежуточные вещества, стехиометрические числа и маршруты реакции. Скорость по маршруту.
Уравнение стационарности стадий.
Уравнение стационарных реакций.
Применение теории графов для стационарных реакций с линейным механизмом.
Структурированная форма стационарного кинетического уравнения для реакции с многомаршрутным линейным механизмом.
Наблюдаемый порядок и наблюдаемая энергия активации реакций с линейным механизмом.
Нестационарные кинетические модели.
Релаксация cкopocти каталитических реакций. Типы релаксаций, времена релаксации, связь времени релаксации и стационарной скорости реакции, классификация релаксаций.
Элементы качественной теории дифференциальных уравнений (применительно к химической кинетике), устойчивость стационарных состояний.
Критические явления в химической кинетике, интерпретация этих явлений.
Учет воздействия реакционной среды в кинетических моделях. Экспериментальные методы изучения кинетики.
Статические и проточные (динамические) методы, интегральные и дифференциальные реакторы.
Модели идеальных реакторов - идеального смешения и идеального вытеснения.
Методы исследования нестационарных процессов.
Использование физических методов в кинетических исследованиях.
Массо- и теплоперенос в химической кинетике. Основные законы массо- и теплопереноса, теория подобия, критериальные зависимости.
Области протекания процесса в единице реакционного объема - кинетическая, внутри- и внешнедиффузионная.
Внутренняя диффузия.
Модель массо- и теплопереноса на зерне катализатора.
Влияние пористой структуры на скорость реакции.
Наблюдаемая скорость реакции, критерий Тиле-Зельдовича и степень использования.
Внешняя диффузия.
Ламинарный и турбулентный режимы.
Методы обработки кинетического эксперимента.
Первичная интерпретация кинетических измерений.
Определение параметров моделей, корректная постановка обратной кинетической задачи. Независимые и зависимые параметры, критерии и алгоритмы определения параметров, доверительные интервалы.

Новости

Кинетика гетерогенных каталитических реакций