Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды. Бочкарев В.В. - 115 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

115
6) диффузия продуктов с внутренней поверхности зерна катализа-
тора;
7) диффузия продуктов с внешней поверхности зерна в поток.
Любая из этих стадий может оказаться самой медленной (лимити-
рующей) и, следовательно, определяющей скорость процесса в целом.
Кинетические закономерности, таким образом, могут контролироваться
как законами диффузии или адсорбции, так и законами химической ки-
нетики, а в промежуточных случаях – их совокупностью. Это определя-
ет некоторую специфику кинетики гетерогенного катализа по сравне-
нию с кинетикой гомогенного катализа.
Принято различать кинетически и диффузионно контролируемые
(или просто кинетические и диффузионные) области протекания гетеро-
генно-каталитических процессов. В первых из них общую скорость
процесса определяет собственно химическая реакция на поверхности, во
вторых – диффузия реагентов. Кроме того, существуют области, кон-
тролируемые сорбцией реагентов или десорбцией продуктов. Более де-
тально 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 диффу-
зией реагентов от внешней поверхности зерна катализатора к внутрен-
ней его поверхности (или наоборот – для продуктов реакции).
3. Внешнекинетическая – лимитируемая самой химической реакци-
ей на внешней поверхности зерна катализатора. Это возможно, если ее
скорость значительно превосходит скорость внутренней диффузии (ста-
дии 2 или 6), но значительно меньше скорости внешней диффузии (ста-
дии 1 или 7).
4. Внутрикинетическая – скорость процесса определяется скоро-
стью химической реакции, причем последняя протекает и на внутренней
поверхности зерна катализатора, что возможно, когда химическая реак-
ция идет значительно медленнее и внешней, и внутренней диффузии.
5. Сорбционная – скорость определяется адсорбцией реагента или
десорбцией продукта.
Строгие границы между этими областями отсутствуют, они пере-
крываются так называемыми переходными областями, в которых соче-
таются закономерности разных областей.
При экспериментальном исследовании и расчетах гетерогенно-
каталитических процессов важно знать область, в которой протекает ре-
акция, отчего зависит вид описывающих ее кинетических уравнений.
Очевидно, что при лимитировании скорости химической реакцией на
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Страницы