Уравнение скорости экзо- и эндотермических реакций можно записать:
(8)
Как видно из уравнения скорость химической реакции является функцией нескольких переменных: температуры, степени превращения реагентов..
Очевидно, что максимальная интенсивность реактора будет обеспеченна при проведении процесса с наибольшей скоростью.
С повышением температуры, В соответствии с уравнением Аррениуса, k монотонно возрастает.
Из уравнения (8) видно, что принципиальных ограничений повышения темпера туры, с целью повышения скорости, необратимых реакций нет. С ростом степени превращения реагента скорость реакции падает, для компенсации этого уменьшения целесообразно повысить температуру.
Эндотермическая реакция сопровождается поглощением энергии теплоты ⇒такие реакции невыгодно проводить в адиабатических условиях, т. к. по мере протекания реакции ее скорость будет уменьшаться за счет снижения температуры и за счет увеличения степени превращения.
Более разумно проводить эндотермические процессы с промежуточными или разовым подводом тепла.
В случае экзотермических реакций рост степени превращения сопровождается выделением теплоты ⇒ в адиабатическом режиме это приводит к росту температуры реакционной смеси.
Уменьшение скорости химической реакции частично компенсируется увеличением константы скорости реакции.
Проводя такую реакцию в адиабатическом режиме можно обеспечить высокую скорость химической реакции и высокую производительность реактора в автотермическом режиме без использования посторонних источников теплоты.
При этом теплота реакционной смеси, выходя из реактора, служит для нагрева исходных реагентов на входе в реактор: