Теория химико-технологических процессов органического синтеза. Гетерофазные и гетерогенно-каталитические реакции. Бочкарев В.В. - 102 стр.

UptoLike

Составители: 

102
Из обоих уравнений при лимитирующей стадии химической реак-
ции на поверхности членами k
1
и k
1
в знаменателе можно пренебречь.
Делением числителя и знаменателя уравнения (3.24) на k
д,A
(илина k
д,В
уравнения (3.25)) получаем уравнение скорости, соответствующее кине-
тике Лэнгмюра-Хиншельвуда.
Примером совместного влияния адсорбции и химической реакции
является окисление пропилена по окислительно-восстановительному
механизму, которое можно описатьупрощенной схемой:
0 3 6 1
* * *
C H ;
2 2 2
2S O 2S O CH CHCHO H O 2S
 
k k
Первая реакция соответствует окислению восстановленных цен-
тров с диссоциативной адсорбцией кислорода, а вторая окислению
пропилена кислородом решетки катализатора (ее окисленными центра-
ми). Первая из них описывается уравнением
2
2
0 0 O
1
r k P ,
а вторая уравнением
3 6
2
1 1 C H
r k P ,
где
доля окисленных центров. При этом предполагается, что долей
центров, занятых адсорбированным пропиленом, можно пренебречь. В
стационарных условиях эти скорости равны друг другу, откуда получа-
ем:
2 3 6
2
2
0 O 1 C H
1
k P k P ;
2
2 3 6
0,5
0 O
0,5
0,5
0 O 1 C H
 
k P
k P k P
;
3 6 2
3 6
2 3 6
0 1 C H O
2
1 C H
2
0,50,5
0 O 1 C H
 
k k P P
r k P
k P k P
.
При лимитирующей стадии окисления пропилена в - аллильный
радикал это общее уравнение переходит в простую форму
3 6
1 C H
r k P
,
часто описывающую процессы окисления по окислительно-
восстановительным механизмам.
В сорбционных областях гетерогенного катализа энергия актива-
ции близка к теплоте хемосорбции и составляет более 80 кДжоль, 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-
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com