На практике чаще всего используют гетерогенные и гетерогенно-каталитические процессы. Но стараются гетерогенные перевести в гомогенные, так как гомогенные протекают на молекулярном уровне и скорость их выше.
К строго гомогенным процессам сложно отнести, так как любое вещество содержит следы различных примесей, находящихся в другой фазе.
Интенсификация ХТП:
Повышение скорости химической реакции будет зависеть от основных переменных:
а) константа скорости
б) реакционный объём
в) поверхность раздела фаз
г) движущая сила (ΔС)
а) Константа скорости будет зависеть от природы химических веществ, физических характеристик, состояния, гидродинамики процессов. Увеличение константы осуществляется за счёт:
1) Повышение температуры
2)Использование катализаторов
3) Усиления турбулизации
4) Увеличение конвекции
б) Реакционных объём связан со временем пребывания реагентов в реакционной смеси. Увеличения реакционного объёма определяет возможность достижения равновесия в медленно идущих реакциях.
в) Увеличение поверхности раздела фаз. Всегда увеличивают поверхность более плотной фазы. Увеличение поверхности раздела фаз достигается для систем:
газ-жидкость: • созданием плёнки жидкости, стекая по стенкам.
• вспениванием жидкости.
• барбатированием газовой фазы через жидкость.
газ-твёрдое тело: •фильтрация газа через твёрдое вещество.
• измельчение твёрдой фазы и использование способа «кипящий слой»
жидкость-твёрдое тело: •интенсивное перемешивание.
жидкость-жидкость: • создание эмульсий
• интенсивное перемешивание
г) Увеличение движущей силы будет обеспечиваться:
- Повышением концентрации реагентов, за счёт использования более концентрированного сырья. Если изменить давление для системы с участием газообразных продуктов ΔС будет равна разности парциального давления исходных реагентов и равновесного парциального давления данного компонента у поверхности раздела фаз.
- Уменьшение концентрации продуктов реакции отводимых из системы (осадок, газ)
- Изменение температуры, как следствие интенсификации процессов сорбции и десорбции.
