ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
50
соответственно более высокую или низкую температуру, чем поток
реакционной массы.
С практической точки зрения внешнедиффузионная область - самая
невыгодная для гетерогенной реакции. Здесь работает только внешняя
поверхность, и далеко не достигаются те скорости и производительность
катализатора, которые следуют из химической кинетики; кроме того,
возможно спекание и рекристаллизация контакта из-за его высокой
температуры при экзотермическом процессе и т. д. Наиболее вероятна
внешнедиффузионная область при малой линейной скорости газа и высокой
температуре реакции, когда увеличивается различие в константах скоростей
химической реакции и массообмена и начинает выполняться неравенство
k>>β, справедливое для внешнедиффузионной области. Снижение
температуры и увеличение линейной скорости газа ведет к переводу
процесса во внешнекинетическую или переходную область.
Катализаторы, работающие во внешнедиффузионной или в близкой к
ней области, могут быть непористыми, но их внешняя поверхность должна
быть достаточно большой. Наиболее типично применение плавленых
катализаторов, контактов в виде проволочных сеток, стружек и т.д.
3.2.2. Внутридиффузионная и переходные с ней области
При постепенном переходе от внешнедиффузионной к
внешнекинетической области приповерхностные концентрации реагентов
увеличиваются, что создает возможность для их диффузии через устья пор к
внутренней поверхности катализатора. Вследствие этого
внешнекинетической области в чистом виде не существует, так как на нее
накладывается реакция хотя бы в небольшой приповерхностной части пор.
Во внутридиффузионной кинетике предполагается, что на внешней
поверхности катализатора устанавливается кинетическая область катализа, а
следовательно, концентрации реагентов у внешней поверхности и в устье пор
равны концентрациям в объеме. Под влиянием разности концентраций в
устье и в порах реагенты проникают в поры, взаимодействуют там и
продукты выходят из пор в объем реакционной массы
Массоперенос внутри узких каналов (пор) имеет ряд особенностей по
сравнению с молекулярной диффузией, описываемой законами Фика, и
может протекать с разными скоростями в зависимости от природы
диффундирующего вещества, свойств твердого пористого тела,
стехиометрии и энергетики химической реакции
Передвижение вещества в порах, которое принято называть
«течением», протекает по разному, прежде всего в силу различного
соотношения между длиной свободного пробега молекул λи диаметром
поры d. В очень узких порах, когда λ>d , велика вероятность удара молекул о
стенки поры, при этом оказывается, что коэффициент диффузии
пропорционален диаметру (радиусу) поры (так называемое кнудсеновское
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- …
- следующая ›
- последняя »
