Составители:
Рубрика:
В. Е. Коган, Г. С. Зенин, Н. В. Пенкина
208
где
2
∇=∆ – оператор Лапласа.
Задавая начальные и граничные условия, можно путем интегрирования
дифференциального уравнения
(
)
2.420 или
(
)
2.421 получить выражение для
скорости гетерогенного процесса, лимитируемого процессом диффузии.
В промышленных реакторах условия протекания каталитических реакций
на
равнодоступной поверхности катализатора, т.е. в отсутствии влияния
массопереноса на скорость каталитического процесса, как правило, не соблю-
даются. На скорость, селективность и кинетические закономерности гетероген-
но-каталитического процесса существенное влияние оказывает перенос веще-
ства к активной поверхности катализатора. Раздел химической кинетики, рас-
сматривающий протекание гетерогенно-каталитических реакций совместно с
процессами переноса вещества и
теплоты, называется макроскопической ки-
нетикой
или макрокинетикой.
Исходя из приведенных выше стадий гетерогенно-каталитического про-
цесса и основных кинетических областей работы катализатора в нем понятно,
что для адсорбции реагентов и реакции между ними они должны из потока га-
зовой или жидкой фазы продиффундировать к внешней поверхности гранулы
катализатора, а затем по порам гранулы к его внутренней поверхности.
В пер-
вом случае имеет место
внешняя диффузия, а во втором – внутренняя диффу-
зия
реагентов.
Вокруг гранулы катализатора, омываемой потоком реагента, образуется
ламинарный слой (рис.2.41), толщина которого
δ
зависит от скорости движе-
ния жидкой или газовой фазы относительно
твердой поверхности. Массоперенос через
этот слой осуществляется за счет диффузии.
Рис. 2.41. Распределение концентрации реа-
гента у внешней поверхности и внутри гра-
нулы катализатора:
I
– газовая или жидкая фазы; II – диффузный
слой у внешней поверхности гранулы; III –
пористая гранула; 1 – диффузионный поток
реагента к внешней поверхности; 2 – поток
реагента внутри гранулы катализатора
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 207
- 208
- 209
- 210
- 211
- …
- следующая ›
- последняя »
