Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

41
реакции, описываемой простым кинетическим уравнением.
Для начальных скоростей или при слабой адсорбции продуктов можно
пренебречь слагаемыми знаменателя для В и Z:
r = k·b
A
·P
A
/ (1+b
A
·P
A
). (3.6)
Это уравнение дает переменный и дробный наблюдаемый порядок
реакции по веществу А. Однако для мономолекулярных реакций более
типичен случай, когда ввиду большей основности или ненасыщенности один
из продуктов реакции адсорбируется сильнее:
r=k·b
A
·P
A
/ (1+b
A
·P
A
+b
B
·P
B
). (3.7)
В пределе слагаемое b
A
·P
A
может вообще выпасть из знаменателя
уравнения, а при сильной адсорбции продукта В и высокой его концентрации
можно пренебречь и единицей. Для этих вариантов уравнения типично
характерное для многих реакций гетерогенного катализа самоторможение
процесса образующимися продуктами, ведущее к прогрессивному снижению
скорости не только из-за уменьшения концентрации реагента, но и из-за
увеличения концентрации продуктов.
При лимитирующей стадии взаимодействия сорбированного вещества
со свободными активными центрами их долю можно определить по
уравнению:
0
1
1
1 1
i i
i i i i
b P
b P b P
Тогда скорость реакции составит:
0
2
1
A A
A
i i
k b P
r k
b P
 
. (3.8)
В кинетическом уравнении появляется квадрат знаменателя, причем снова
возможен ряд частных случаев, подобных рассмотренным выше.
Реакция с бимолекулярной лимитирующей стадией (например,
A+Y
В). При необходимости хемосорбции обоих реагентов долю занятой
поверхности для каждого из них находят из изотермы адсорбции Лэнгмюра,
а при их умножении получают кинетическое уравнение с квадратом
знаменателя:
2
1
A Y A Y
A Y
A A Y Y B B
k b b P P
r k
b P b P b P
. (3.9)
Если же один из реагентов не сорбируется, а «налетает» из объема,
имеем:
1
A A Y
A Y
A A B B
k b P P
r k
b P b P
. (3.10)
При заметной адсорбции продукта здесь также наблюдается
самоторможение реакции, при сорбции реагентов - переменная и дробная
зависимость скорости от их концентраций. В области изотермы Генри
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы