ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перенос в гранулах и фактор эффективности из "Основы химической кинетики в гетерогенном катализе " При сильном диффузионном торможении концентрации исходных веществ в центре гранулы практически равны нулю или становятся равновесными (превращение успевает произойти по пути к центру). [c.308] Одним из основных факторов, определяющих скорость и характер движения в порах катализатора является их размер. Так как скорость свободного движения молекул газа может достигать 1000 м/с, торможение их движения в порах должно быть связано с соударениями между собой и со стенками пор. Преобладание того или другого случая зависит от соотношения размеров пор и средней длины свободного пробега X в данных условиях. Если длина свободного пробега меньше диаметра пор, то диффузионное торможение происходит главным образом за счет соударений молекул между собой. Оно может рассматриваться по своему характеру близким к обычной молекулярной диффузии. [c.308] Так как величина Л зависит от условий процесса, особенно ot давления, значительное изменение его может переводить процесс из одной области внутренней диффузии к другой. [c.309] при атмосферном давлении обычно Я, = 10 см, поэтому для широкопористого катализатора, размеры пор которого составляют примерно 1000 нм, должен реализоваться режим молекулярной диффузии. В тонких порах, размеры которых менее 100 нм, осуществится режим кнудсеновской диффузии. При стократном уменьшении давления К — 10 см и во всех порах диффузия соответствует кнудсеновскому режиму, тогда как стократное увеличение приведет к Я = 10 см с реализацией во всех порах, кроме очень тонкопористых систем, молекулярной диффузии. Значения коэффициентов диффузии в обеих областях могут существенно различаться, в кнудсеновской области П меньше, чем в области молекулярной диффузии. [c.309] Рассматривается также переходная область между молекулярной и кнудсеновской диффузией при размерах пор, сравнимых с длиной свободного пробега [559]. В этой области диффузионный поток выражается как скорость молекулярной диффузии, но эффективный коэффициент диффузии зависит от коэффициентов обоих видов диффузии. [c.309] Эту величину называют также степенью использования поверхности, однако, поскольку она формально может превышать единицу (вследствие перегревов гранул [559, 611, 622]), такое название представляется менее удачным. Величина т] 1 может иметь место и по другим причинам — вследствие внутренне-диффузионного торможения подвода исходного вещества, если с уменьшением его концентрации скорость процесса возрастает, см., например, [671 ]. [c.309] Для бидисперсных структур расчеты коэффициента эффективности были проведены Монтарналем [629 ] с учетом вклада макро-и микропор только для реакции 1-го порядка, но с возможностью использовать их и для реакции м-ного порядка. Анализ и расчеты факторов эффективности для общего случая и конкретных реакций проведены в многочисленных работах, в том числе и в последнее время, например [631, 632]. [c.311] Вернуться к основной статье