ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зависимость между размером гранул катализатора и областью протекания реакции из "Исследование и расчет процессов окисления и сорбции" Со — концентрация реагента в газовом объеме вокруг поверхности зерна. [c.34] Оэф — эффективный коэффициент диффузии. [c.35] Ввиду простоты выражения (2.34) его удобно использовать для расчетов. Так как мы рассмат1риваем область протекания реакции, близкую к кинетической, величина Е может быть приравнена к энергии активации в кинетической области. [c.36] При изучении кинетики крекинга кумола [37] на зернах промы шлеиношо алюмосиликатного катализатора размером 0,45 см обнаружено, что реакция в зависимости от темпера-ту ры протекает в различных областях от внутренней кинетической до внутренней диффузионной, причем внутридиффу-зионное торможение стано вится ощутимым, начиная с 410° С, а энергия активации в кинетической области равна 109 кДж/моль. [c.36] По фор муле (2.34) произведен подсчет температуры, при которой начнется диффуаионное торможение на зернах разного размера для реакции крекинга кумола на промышленном алюмосиликатном катализаторе. Результаты расчета приведены в табл. 2.4. [c.36] Для проверки пригодности расчетов нами проведены опыты по крекингу кумола на ша риках алк мо силикатного катализатора раз1мером 0,45 см и на катализаторе того же состава, но мелко раздробленном, содержавшем частицы порядка 0,1 см (14 меш.). [c.37] Как шариковый, так и мелкораздробленный катализатор предварительно стабилизировали холостыми опытами так, чтобы каждая парция лрора/ботала не менее б ч. Все опыты проводили в стандартном проточном реакторе, причем количество загруженного катализатора во всех опытах было одно и то же, равное 65,5 г. Опыты проводили при темшературах 400 и 450° С, варьируя объемные скорости подачи реагента. Результаты приведены в табл. 2.5. [c.37] Энергия активации, определенная по изменению величины к с температурой из опытов с измельченным катализатором, оказалась равной 96,3 кДж/моль, то есть О на близко совпадает с энергией активации дотя кинетической области, найденной из опытов с крупными зернами катализатора. [c.39] В последние годы широко применяются неоднородно-пористые катализаторы, имеющие, кроме большого числа мелких пор, ограниченное число крупных транопортных пор. Также нашли широкое распространение катализаторы, содержащие крапления высокоактивного компонента. К таким катализаторам оггносятся, например, цеолитсодержащие катализаторы крекинга, гидрокрекинга, гидроизомеризации и др. Это ставит задачу расчета химических процеосов в неоднородно-пористом зерне слож ного катализатора. [c.39] Рассмотрим сггационарный режим и примем, что скорость реакции иа поверхности матрщы пропорциональна концентрации исходного вещества и поверхности скорость реакции в цеолите пропорциональна концентрации исходного вещества и массе цеолита. [c.40] Ап — матрица передачи поры. [c.40] Пусть слой ] зерна катализатора состоит из пор различных радиусов, т,) — число пор в слое с радиусом р1. [c.40] Принято, что поглощение вещества наполнителем происходит между слоями, и пато1К в наполнитель на выходе ] слоя qjн пропорционален концентрации, то есть = Ун]С . [c.41] Величина у ,- характеризует количество наполнителя в элементе ]. Так как наполнитель распределен равномерно, то Ун) = Ун] где у — постоянная ( константа скорости, отнесенная к единице массы цеол,ита). [c.41] Следовательно, рассчитывая элементы матрицы Аз и задавая концентрацию реагента у поверхности, можем определить поток и концентрацию в лк бом слое. [c.42] Таким образом, расчеты по модели неоднородно-пористого зарна сложного катализатора открывают новые пути увеличения активности з рен катализатора. [c.44] Для установления кинетических закономерностей контактных процессов широко используются методы исследования процесса на единичном зерне коктактаото материала. [c.45] методической основой работ по исследованию регенерации алюмосишикат)ных катализаторов [33] служила фотографическая регистрация продвижения в шарике границы вы-грревшей зоны и одновременное определение количества выгоревшего кокса посредством непрерывного взвешивания шарика на крутильных весах. Свисавший с крутильных весов на нити в реактор за коксовая ный шарик катализатора наблюдался визуально и фотографировался через окно в печи реактора. [c.45] Вернуться к основной статье