Физическая химия. Часть 2. Химическая кинетика. Коган В.Е - 213 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

В. Е. Коган, Г. С. Зенин, Н. В. Пенкина
212
Следует отметить, что если реакция на равнодоступной поверхности под-
чиняется кинетическому уравнению для реакции
n-го порядка
n
s
sV
kc=v , то со-
гласно теоретическим положениям макрокинетики скорость процесса при на-
личии сильного диффузионного торможения может быть выражена уравнением
1
2
н
г
3
n
s
s
kD c
r
+
∗
=v . (2.430)
Из уравнения (2.430) следует, что при увеличении диффузионного торможения
порядок реакции изменяется от
n до
(
)
1/2n
+
. Так, для реакции второго поряд-
ка при наличии сильного диффузионного торможения порядок реакции, наблю-
даемый на опыте, будет равен 1,5.
С учетом всего вышесказанного сформулируем признаки протекания ге-
терогенно-каталитической реакции в той или иной области.
Признаками протекания реакции во
внешнедиффузионной области яв-
ляются:
- зависимость скорости процесса от интенсивности перемешивания жид-
кой фазы или от скорости протекания газа (жидкости) через слой катализатора
(поскольку
вн
k зависит от толщины диффузного слоя
δ
);
- увеличение скорости процесса с уменьшением размера гранул катализа-
тора;
- близость энергии активации реакции к энергии активации диффузии (4–
8 кДж/моль).
Признаками протекания реакции во
внутридиффузионной области яв-
ляются:
- увеличение скорости реакции с уменьшением размера гранул катализа-
тора при одновременном отсутствии ее зависимости от скорости потока реаген-
та или интенсивности перемешивания жидкой фазы;
- изменение порядка реакции при увеличении размера гранул катализато-
ра, если 1
n > ;
- зависимость скорости реакции от пористости, радиуса гранул и степени
извилистости пор катализатора.
При протекания реакции в
кинетической области (равнодоступная по-
верхность) ее скорость не зависит от интенсивности перемешивания реакцион-
ной смеси, скорости потока газа или жидкости через слой катализатора, размера
гранул катализатора и его пористости.

Страницы