Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды. Бочкарев В.В. - 127 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

127
от кинетических) зависимость скорости процесса от линейной скорости
газового потока, омывающего катализатор. Это следует из предыдущего
уравнения, которое включает критерий Рейнольдса, связанный с линей-
ной скоростью потока. Из других отличительных черт нужно отметить
низкую энергию активации, характерную для диффузионного течения
(420 кДж/моль), и независимость наблюдаемой скорости процесса от
активности катализатора и его пористости. Все эти признаки использу-
ют для того, чтобы отличить внешнедиффузионную область от других.
Для внешнедиффузионной области характерно также сильное
влияние теплопередачи, имеющей тот же диффузионный механизм и
почти такую же скорость, как массопередача. Вследствие этого при бы-
строй химической реакции тепло не успевает отводиться в объем потока
и поверхность катализатора при экзотермических или эндотермических
реакциях имеет соответственно более высокую или низкую температу-
ру, чем поток реакционной массы.
С практической точки зрения внешнедиффузионная область – са-
мая невыгодная для гетерогенной реакции. Здесь работает только внеш-
няя поверхность, и далеко не достигаются те скорости и производитель-
ность катализатора, которые следуют из химической кинетики; кроме
того, возможно спекание и рекристаллизация контакта из-за его высо-
кой температуры при экзотермическом процессе и т. д. Наиболее веро-
ятна внешнедиффузионная область при малой линейной скорости газа и
высокой температуре реакции, когда увеличивается различие в констан-
тах скоростей химической реакции и массообмена и начинает выпол-
няться неравенство k>>β, справедливое для внешнедиффузионной об-
ласти. Снижение температуры и увеличение линейной скорости газа ве-
дет к переводу процесса во внешнекинетическую или переходную об-
ласть.
Катализаторы, работающие во внешнедиффузионной или в близкой
к ней области, могут быть непористыми, но их внешняя поверхность
должна быть достаточно большой. Наиболее типично применение плав-
леных катализаторов, контактов в виде проволочных сеток, стружек и
т.д.
4.2.4. Внутридиффузионная и переходные с ней области
При постепенном переходе от внешнедиффузионной к внешнеки-
нетической области приповерхностные концентрации реагентов увели-
чиваются, что создает возможность для их диффузии через устья пор к
внутренней поверхности катализатора. Вследствие этого внешнекине-
тической области в чистом виде не существует, так как на нее наклады-
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Страницы