ВУЗ:
Составители:
106
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 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 вы-
сокой температуре реакции, когда увеличивается различие в константах
скоростей химической реакции и массообмена и начинает выполняться
неравенство
k
, 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 близ-
кой к ней области, могут быть непористыми, но их внешняя поверх-
ность должна быть достаточно большой. Наиболее типично применение
плавленых катализаторов, контактов в виде проволочных сеток, стру-
жек и т. д.
3.4. 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-
вается реакция хотя бы в небольшой приповерхностной части пор. Во
внутридиффузионной кинетике предполагается, что на внешней по-
верхности катализатора устанавливается кинетическая область катализа,
а, следовательно, концентрации реагентов у внешней поверхности и в
устье пор равны концентрациям в объеме. Под влиянием разности кон-
центраций в устье и в порах реагенты проникают в поры, взаимодейст-
вуют там и продукты выходят из пор в объем реакционной массы
Массоперенос внутри узких каналов (пор) имеет ряд особенно-
стей по сравнению с молекулярной диффузией, описываемой законами
Фика, и может протекать с разными скоростями, в зависимости от при-
роды диффундирующего вещества, свойств твердого пористого тела,
стехиометрии и энергетики химической реакции.
Передвижение вещества в порах, которое принято называть «те-
чением», протекает по-разному, прежде всего в силу различного соот-
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- …
- следующая ›
- последняя »
