ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
39
сорбцией реагентов или десорбцией продуктов. Более детально различают
следующие пять основных областей.
1. Внешнедиффузионная - скорость процесса в целом определяется
скоростью диффузии реагентов из потока к внешней поверхности зерна
катализатора (или скоростью диффузии продуктов от нее в поток).
2. Внутридиффузионная - скорость процесса лимитируется
диффузией реагентов от внешней поверхности зерна катализатора к
внутренней его поверхности (или наоборот - для продуктов реакции).
3 Внешнекинетическая - лимитируемая самой химической реакцией
на внешней поверхности зерна катализатора. Это возможно, если ее скорость
значительно превосходит скорость внутренней диффузии (стадии 2 или 6), но
значительно меньше скорости внешней диффузии (стадии 1 или 7).
4. Внутрикинетическая- скорость процесса определяется скоростью
химической реакции, причем последняя протекает и на внутренней
поверхности зерна катализатора, что возможно, когда химическая реакция
идет значительно медленнее и внешней, и внутренней диффузии.
5. Сорбционная- скорость определяется адсорбцией реагента или
десорбцией продукта.
Строгие границы между этими областями отсутствуют, они
перекрываются так называемыми переходными областями, в которых
сочетаются закономерности разных областей.
При экспериментальном исследовании и расчетах гетерогенно-
каталитических процессов важно знать область, в которой протекает реакция,
отчего зависит вид описывающих ее кинетических уравнений. Очевидно, что
при лимитировании скорости химической реакцией на всей поверхности
катализатора (внутрикинетическая область) скорость диффузии не играет
роли и результаты процесса не будут зависеть от размера зерен катализатора.
Наоборот, при внешне- или внутридиффузионных областях размер зерна
играет большую роль, так как скорость диффузии на единицу массы
катализатора зависит от величины внешней поверхности, которая определяет
и диффузию в поры. Таким образом, проводя серию опытов с катализатором
разного размера зерна и наблюдая за изменением степени конверсии, можно
различить кинетическую и диффузионные области, а также определить
размер зерна катализатора, необходимый для достижения кинетической
области.
Внешне- и внутридиффузионные области гетерогенного катализа
различают следующим образом. При первой из них определяющей является
диффузия через пограничную пленку у внешней поверхности катализатора,
толщина которой, а следовательно и диффузионное сопротивление, зависит
от линейной скорости газа. Линейную скорость газа при прочих равных
условиях можно варьировать, проводя серию опытов с разной высотой слоя
катализатора и соответственным изменением объемного потока реакционной
массы, чтобы сохранить постоянным условное время контакта m
k
/ F
A,0
.
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- …
- следующая ›
- последняя »
