Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды. Бочкарев В.В. - 124 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

124
обратимого превращения АВ имеем:
r=k
д,B
(K
P
p
A
–p
B
) / (1+b
A
p
A
+K
p
b
B
p
A
) (4.23)
Приведенные кинетические уравнения для лимитирующей стадии
адсорбции или десорбции оказались полезными для количественного
описания ряда реакций, особенно идущих с диссоциативной адсорбцией
реагента либо с образованием прочно сорбирующихся веществ.
Вполне реальны и случаи, когда скорости адсорбции или десорб-
ции сравнимы со скоростью химической реакции на поверхности.
r
a,A
= k
a,A
·p
A
·θ
0
– k
д,A
·θ
A
, r
1
= k
1
·θ
А
– k
–1
·θ
В
, r
д,В
= k
д,В
·θ
В
– k
а,В
·p
В
·θ
0
.
Из условия стационарности r
a,A
=r
1
=r
д,B
можно определить неиз-
вестные θ
0
, θ
A
и θ
B
и получить кинетические уравнения. Так, при быст-
рой десорбции продукта В, но сравнимой скорости адсорбции А и хими-
ческой реакции θ
B
определяется из адсорбционного равновесия
(θ
B
= b
B
·p
B
·θ
0
) Далее, приравнивая скорости адсорбции вещества А и хи-
мической реакции с учетом баланса по активным центрам (θ
0
+θ
A
+θ
B
=1),
получим такое кинетическое уравнение:
a, 1 д, 1
д, 1 a , д, 1 1
A A A B B
A A A A B B
k k p k k b p
r
k k k p k k k b p
. (4.24)
Напротив, при быстрой адсорбции вещества А, но сравнимой ско-
рости химической реакции и десорбции продукта В находим:
θ
A
=b
A
p
A
θ
0
. Из равенства двух последних скоростей и баланса по актив-
ным центрам получаем кинетическое уравнение:
1 д, 1 ,
1 д, 1 1 д, ,
В А A а В B
В В А А a В В
k k b p k k p
r
k k k k k b p k p
. (4.25)
Из обоих уравнений при лимитирующей стадии химической реак-
ции на поверхности членами k
1
и k
–1
в знаменателе можно пренебречь и
делением числителей и знаменателей на k
д,A
и k
д,В
соответственно полу-
чаем уравнение скорости, соответствующее кинетике Лэнгмюра-
Хиншельвуда.
В сорбционных областях гетерогенного катализа энергия актива-
ции близка к теплоте хемосорбции и составляет более 80 кДж/моль, что
близко к значениям в кинетической области катализа. Она неотличима
от последней и по отсутствию влияния на скорость размера зерна ката-
лизатора (если в сорбции принимает участие вся поверхность), а разли-
чие проявляется в форме кинетических уравнений. С точки зрения прак-
тической работы катализатора сорбционная и кинетическая области
также близки друг к другу.
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Страницы