Составители:
Рубрика:
В. Е. Коган, Г. С. Зенин, Н. В. Пенкина
210
вн вн
kc
=
v , (2.423)
т. е. скорость внешней диффузии, а следовательно, и скорость всего каталити-
ческого процесса пропорциональна концентрации реагента. При уменьшении
размера гранул катализатора и толщины диффузионного слоя наблюдается уве-
личение константы внешнего массообмена. Увеличение скорости движения
жидкости или газа относительно твердых частиц катализатора приводит к
уменьшению толщины диффузионного слоя. Исходя из этого,
можно заклю-
чить, что скорость внешней диффузии будет тем больше, чем выше скорость
протекания газа или жидкости через слой катализатора (в проточных реакто-
рах) или интенсивность перемешивания суспензии катализатора в жидкой фазе
(в непроточных реакторах).
Диффузия реагирующих веществ в пористом катализаторе протекает за
счет разности концентраций на внешней поверхности
s
с и в объеме пористой
гранулы
V
c
(см. рис. 2.41). Примем, что диффузия в пористом катализаторе
подчиняется уравнению Фика (2.405) с тем различием, что вместо истинного
вводится
эффективный коэффициент диффузии D
∗
. Данный коэффициент,
исходя из того, что диффузия протекает не по всему объему гранулы катализа-
тора, а лишь в объеме пор, зависит от
пористости катализатора Π , равной
объему пор в единице объема пористой системы, и от степени извилистости
пор в грануле катализатора, называемой
коэффициентом извилистости или
фактором извилистости δ:
DD
∗
Π
=
δ
, (2.424)
где отношение
Π
δ
– проницаемость пористой гранулы катализатора, кото-
рая для большинства катализаторов лежит в пределах 0,1–0,3.
Одновременно с процессом диффузии реагентов в гранулу катализатора
на стенках пор протекает каталитическая реакция. Пусть ее скорость на равно-
доступной поверхности выражается кинетическим уравнением для реакций
первого порядка
к V
kc
=
v . (2.425)
Отнеся эту скорость к единице объема пористого катализатора
к
V
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 209
- 210
- 211
- 212
- 213
- …
- следующая ›
- последняя »
