Физическая химия. Часть 2. Химическая кинетика. Коган В.Е - 212 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
211
к
кк
V
k
с
VV
=
v
(2.426)
и обозначив
кк
/Vv через
s
v , а /
к
kV через
s
k , получим
s
sV
kc
=
v . (2.427)
На рис. 2.41 наглядно видно уменьшение концентрации реагента от внеш-
ней поверхности к центру гранулы катализатора, вызывающее соответствую-
щее снижение скорости реакции в центральной части катализатора. Этот эф-
фект суммарно будет выражаться в том, что отнесенная к единице объема гра-
нулы катализатора скорость реакции, наблюдаемая на опыте
н
v , будет значи-
тельно ниже
s
v
. Лишь в случае, когда по всему объему гранулы катализатора
Vs
cc= ,
н
s
ss
kc
=
=vv .
Понятно, что при
Vs
cc
<
всегда
н
s
vv
. Величина
н
s
η=
v
v
(2.428)
характеризует степень использования внутренних слоев гранулы катализатора
и называется
фактором эффективности или степенью использования по-
верхности
.
Уравнение макрокинетики (в случае гранул катализатора сферической
формы) имеет вид
н
г
3
s
s
kD c
r
∗
=v . (2.429)
Из уравнения (2.429) следует, что скорость процесса уменьшается с увеличени-
ем размера гранул катализатора и зависит как от
s
k , так и от D
∗
. Порядок реак-
ции при этом остается равным единице.
Наличие сильного диффузионного торможения оказывает влияние не
только на скорость реакции, но и на величину энергии активации каталитиче-
ского процесса. Наблюдаемая на опыте энергия активации каталитического
процесса в условиях сильного диффузионного торможения равна половине
энергии активации той же реакции, протекающей на равнодоступной
поверхно-
сти.

Страницы