ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диффузия и дезактивация катализаторов из "Дезактивация катализаторов " Каталитические таблетки и экструдаты обычно получают агломерацией порошков, образующихся путем осаждения из растворов. Частицы этих порошков обычно сохраняются как составные элементы гранул катализатора, обладающие собственной структурой микропор. При агломерации с образованием гранул свободный объем между исходными частицами образует макропоры. Такую бидисперсную модель, включающую микропо-ры и макропоры, иллюстрирует рис. 3.1. Поскольку макропоры возникают вследствие существования свободного объема между исходными частицами порошка, то логично ожидать, что средний диаметр таких макроиор соответствует по порядку величины размерам самих частиц и лежит поэтому в пределах от 1 до 10 мкм. В то же время микропоры значительно мельче, их диаметр обычно составляет 5—20 нм. [c.40] Наличие бидисперсной пористой структуры с существенно отличающимися по размерам группами пор приводит к различиям механизмов диффузии А — через микро-, В — макро-, С — микро- и макропоры) и, следовательно, усложняет метод оценки эффективного переноса молекул газа в порах катализатора. [c.40] При протекании гетерогенной реакции поток газа проходит через слой твердого катализатора. Поэтому всегда может реализоваться случай, когда скорость этой реакции лимитируется массопереносо м и, соответственно, теплопереносом между газом и катализатором (внешняя диффузия). В условиях, реализуемых в промышленной практике, скорость газового потока достаточно высока для того, чтобы фактически устранить сопротивление внешнему массопереносу. Это сопротивление, однако, может оказаться существенным в тех сравнительно редких случаях, когда при относительно низких линейных скоростях применяют крупные таблетки катализатора. [c.41] Внешняя диффузия и перенос внутрь гранулы (внутренняя диффузия) могут влиять либо в отдельности, либо одновременно, уменьшая при этом наблюдаемую скорость химической реакции на поверхности катализатора. Диаграмма на рис. 3.2 схематически показывает влияние различных сопротивлений мас-сопереносу на распределение концентраций исходного реагента в различных точках снаружи и внутри таблетки катализатора. Если катализатор высокоактивен, то концентрация реагента может падать практически до нуля в некоторой точке внутри гранулы. [c.41] Каждая из этих стадий имеет определенную скорость, и в стационарных условиях самая медленная из них определяет наблюдаемую скорость реакции, т. е. является лимитирующей. Поскольку температурный коэффициент для скорости химической реакции обычно намного больше, чем для скорости массо- или теплопереноса, наблюдаемая скорость процесса при повышенных температурах часто определяется не химическими, а физическими стадиями. [c.41] Процессы массо- и теплопереноса вне и внутри таблетки катализатора будут рассмотрены ниже, поскольку они важны при детальном исследовании дезактивации катализаторов. [c.41] Вернуться к основной статье