Введение к работе
Актуальность работы. Многие практически важные химико-технологические процессы является радикально-цепными-: радикальная полимеризация, окисление органических соединенна молекулярным кислородом и другими окислителями, термическая переработка'нефтепродуктов. Для проведения таких технологических процессов в оптимальном режиме и эффективного управления ими необходимо иметь информацию о кинетике протекания химических реакций, лежащих в их основе. Знание кинетических особенностей реакций приобретает особое значение при разработке и внедрении еэвых химико-технологических процессов.
Одним из важных этапов исследования каждого процесса является математическое моделирование его кинетики. При этом особого внимания заслуживают формализованные кинетические модели радикально-цепных процессов. Эти кинетические модели ориентированы па описание кинетики не отдельной исследуемой реакции1, а широкого класса процессов, протекающих по однотипному механизму. Поэтому формализованные кинетические модели выступают как алгоритм построения кинетических уравнений слозннх многостадийных реакций, позволяя автоматизировать с помощью ЭВМ анализ кинетики конкретных процессов.
Цель работы состоит в построении формализованных кинетических моделей маршрутов неразветвленных и вырожденноразветвлен-ных радикально-цешшх процессов в длинноцепном я среднегеометрическом приближениях, а также использовании их для- анализа кинетики ряда радикально-цепных процессов.
Настоящая работа выполнена в соответствии с координационными планами Научных Советов АН УССР и АЇГСССР "Химическая кинетика и строение" по проблеме 2.1 "Теория химического строения, реакционная способность и кинетика", а также в соответствии с планами научно-исследовательских работ Отделения физико-хиыии и тех-вологий горючих ископаемых ИФХ им. Л.В.Писарзевского АН УССР,
_ 2 -
внполняешх по постановлению Президиума АН УССР к 5353 от 25.II.I988 г. я Я 474 от 27.12.1985 г.
Научная новизна. Методами линейной алгебры впервые получена кинетическая модель маршрутов неразветвленных в вырсвденно-разветвленншс радикальных длинноцепшх процессов.
Впервые предложен алгоритм построения кинетической модели маршрутов неразветвленных и вырожденноразветвленных радикально-цепных реакций в среднегеометрическом приближении,- которая дает возможность описания кинетики процессов при произвольной длине цепи.
Сформулировано понятие "полимеризационного цикла", что позволило использовать разработанные формализованные кинетические модели для анализа процессов радикальной полимеризации.
..Предложен алгоритм выделения комбинаций констант скоростей элементарных реакций непосредственно в кинетическом уравнении маршрута.
Практическая значимость работы заключается в том, что она дает возможность с помощью предложенных кинетических моделей шрщрутов анализировать практически важные сложные многостадий-ные многокомпонентные радикально-цепные процессы. Предложенные формализованные кинетические модели создают математический базис описания кинетики радикально-цепных реакций и могут служит] удобной алгоритмической основой для разработки программного обеспечения кинетических исследований.
Разработанные кинетические модели маршрутов использованы для анализа процессов совместного окисления углеводородов моле^ кулярныи кислородом с учетом изомеризации пероксирадикалов, ок сления трихлорэтилена, окисления органических соединений персу фат-ионом в водной среде, радикальной полимеризации.
Составлена программа расчета скоростей радикально-цепных реакций на ЭВМ на основе' предложенной кинетической модели мари
рутов длинЕоцепных процессов о
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на УІ Всесоюзной конференция по окислению органических соедвнений в жидкой фазе "Окисление-86" (Львов, IS86 г.), Всесоюзной конференции "Радикальная полимеризация" (Горький, 1989 г.), Ш Всесоюзной конференции молодых ученых по физической химии "Физхи-мия-вб" (Москва, 1986 г.), 17 областной конференции молодых ученых (Ужгород, I9S9 г.).
Публикации. По штериалам диссертации опубликовано 13 работ: 7 статей я тезисы шести докладов на конференциях.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка цитированной литературы я двух приложений. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунка, 5 таблиц. Список литературы включает 117 наименований.
