Моделирование каталитических процессов. Кузнецов В.А. - 20 стр.

                                                20



                      3D2 dC 2           2C10 D1       ϕ      γϕ 
               W2 =                  =                     −      .   (28)
                                          R2 1− γ 2     th ϕ th γϕ 
                                 R
                       R dr
  С у четом (23) и (28) полу чим ф орму лу для расчетаселективн ости

                               dC 2              γϕ th ϕ
                                              ϕ−
                                dr R     1         th γϕ
                         S/ =        =                   . (29)
                                dC     1− γ 2
                                               ϕ - th ϕ
                              − 1 R
                                 dr
      И сследу ем зависимость(29) в различн ы хпредельн ы хслу чаях. Е сли обе
  реакции протекаю тв кин етической области ( ϕ <<1, γϕ << 1), правая часть
у равн ен ия (29) переходитв н еопределен н остьтипа0/0, которая раскры вается
по правилу Л опиталя, тогдаS'= 1. Е сли осн овн ая реакция протекаетв диф ф у -
зион н ой области ( ϕ >> 1), апобочн ая — в кин етической ( γϕ >> 1), то S'= (1
                                      — γ 2)-1.
    С у четом того, что в э тих у словиях γ << 1, мож н о прин ять S ≈ 1. Е сли
обереакции протекаю т в диф ф у зион н ой области
                                ( ϕ >> 1, γϕ >> 1),
то в э том слу чаеселективн остьзависитот γ .
   Зависимость S' ( γ ) при различн ы х зн ачен иях ϕ приведен ан арис.2, из ко-
торого следу ет, что для ф иксирован н ого зн ачен ия ϕ сростом γ селектив-
н ость падает. П ри малы х зн ачен иях γ (0,1), даж епри ϕ >> 1, селективн ость
остается зн ачительн ой . П ричин аэ того, очевидн о, заклю чается в следу ю щем.
П араметр γ , определяю щий селективн ость процесса, характеризу ет отн ош е-
н иеглу бин ы прон икн овен ия первой реакции в толщу пористого катализатора
  D1 / k1 к глу бин епрон икн ове
                                н ия второй реакции D2 / k 2 . С елективн ость




Рис. 2. Зависимостьдиф ф ерен циальн ой селективн ости S отпараметра γ для
последовательн ы х реакций первого порядка.