Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Реагенты и продукты могут находиться как в жидком, так и в газообразном состоянии. Соответственно этому возможны различные комбинации условий, каждая из которых требует специфического подхода при анализе массопередачи.

ПОИСК





Массопередача к пузырям и взвешенным частицам катализатора ИЗ Массопередача от газовых пузырей

из "Массопередача в гетерогенном катализе"

Реагенты и продукты могут находиться как в жидком, так и в газообразном состоянии. Соответственно этому возможны различные комбинации условий, каждая из которых требует специфического подхода при анализе массопередачи. [c.110]
В качестве типичного примера рассмотрим реакцию гидрогенизации индивидуального жидкого вещества, в котором суспендирован катализатор. Примем, что реакция необратима, имеет первый порядок и протекает только на внешней поверхности взвешенных частиц. Водород барботирует через суспензию, абсорбция и реакция протекают одновременно в одном и том же реакторе. [c.110]
В этих условиях водород должен сначала абсорбироваться из объема пузырей жидкостью. Затем путем перемешивания и диффузии он транспортируется к поверхности катализатора. Во многих случаях сопротивление переносу от газа пренебрежимо мало и на границе раздела между газом и жидкостью устанавливается равновесие. Равновесная концентрация водорода в жидкости далее обозначается с . Концентрации водорода в массе жидкости и у поверхности гранулы обозначаются соответственно и с,. [c.110]
Очевидно, что (11.33) выражают тот факт, что потоки водорода из газового объема в жидкость и из жидкости к грануле катализатора, равные друг другу, равны также и скорости расходования водорода при реакции. [c.110]
Входящие в (11.33) значения мольного потока поверхности пузырей F , и катализатора отнесены к единице объема расширенного слоя. [c.110]
В опытах с варьированием только величины т обратное значение скорости реакции должно быть прямо пропорционально Пт. Эта закономерность подтверждена многими исследователями, и в числе первых Дэвисом, Томсоном и Крэндаллом [92]. Результаты их опытов по гидрированию различных олефинов показаны на рис. П-2. Заметим, что если в реакторе находится много катализатора, то дальнейшая добавка его приведет лишь к незначительному увеличению скорости, т. е. последняя будет лимитироваться скоростью абсорбции водорода. [c.111]
Другой пример, заимствованный из работы Шервуда и Фаркаса [317], приведен на рис. П-3. Он относится к гидрогенизации а-метилстирола в кумол на палладиевой черни с размером частиц 55 мкм в барботажной колонке внутренним диаметром 25 мм. Опыты проводились при давлении водорода 9,81-10 Н/м . [c.111]
Описанная обработка полезна для представления кинетических данных, но не позволяет объяснить относительную роль переноса к поверхности гранулы кс) и реакции на поверхности гранулы (/ s). Для этого необходимо иметь возможность независимого определения кс, которую мы рассмотрим ниже. [c.111]
При отравлении катализатора линии, построенные в координатах рис. П-2 и П-3, должны искривляться выпуклостью вверх в области больших значений 1/т (последнее связано с тем, что эффект отравления более заметен при малых загрузках катализатора). При очень больших загрузках катализатора значение коэффициента кс может быть небольшим, и линии на графиках станут более пологими вблизи оси ординат. [c.111]
Если скорость абсорбции водорода велика, то жидкость будет практически насыш ена им (произведение велико и = с ). [c.111]
Как отмечалось выше, это значение скорости является максимальным. При недостаточной активности катализатора, так же как и при неполном насыщении жидкости водородом, скорость реакции будет иметь меньшее значение. [c.112]
Кальдербанк с сотр. [57] исследовали гидрогенизацию этилена при пропускании его через суспензию катализатора никель Ренея в толуоле или н-октане при 40—60 °С. Они установили, что лимитирующей является стадия диффузии водорода из пузырьков в жидкость. [c.112]
Сопротивление диффузии из газа в жидкость также имело некоторое значение и при исследовании синтеза Фишера — Тропша в лабораторных условиях при пропускании синтез-газа через суспензию железного катализатора в расплавленном парафине. В этом случае дополнительные осложнения возникали в связи с образованием свободного углерода, что ухудшало условия контактирования газа с жидкостью и снижало активность катализатора. [c.112]
Баттино и Клевер в своем обзоре [23] приводят подробную сводку данных о растворимости водорода и других газов в различных жидкостях. Отмечается, что растворимость газов, имеющих низкую критическую температуру, обычно увеличивается с температурой и может быть неожиданно высокой. Так, растворимость водорода в н-гексане при давлении 658-10 Н/м и 204 °С соответствует 0,18 мольных долей. [c.113]
как и ранее, Djm обозначает коэффициент молекулярной диффузии рассматриваемого вещества в жидкости. [c.113]
В этом выводе принято, что положительное направление потока совпадает с направлением увеличения г. [c.113]
Любое движение жидкости относительно сферы приводит к увеличению кс по сравнению с определенным из (11.40). [c.113]
Для большинства тел иной формы, в частности цилиндра бесконечной длины, коэффициент массопередачи от неограниченного объема неподвижной жидкости никогда не достигает установившегося значения он уменьшается во времени. [c.113]
Различные исследователи дают значения константы К от 0,3 до 1,0. В последнем обзоре Роу и Клэкстона [281] для диапазона Ке = 20—2000 (область, наиболее интересная для условий работы катализаторов) приводятся значения К = 0,63 для газов ж К = 0,76 для жидкостей. [c.114]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте