ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Внешнедиффузионная и переходные с ней области из "Теория технологических процессов основного органического и нефтехимического синтеза" Отсюда следуют два частных случая. [c.183] Следовательно, общая скорость процесса определяется массопере-дачей реагента из потока к внешней поверхности катализатора. Это и есть внешнедиффузионная область, для которой Ср = =-р /(р + й)-0. [c.183] Когда взаимодействуют два реагента, уравнение обычно остается верным, так как массопередача лимитируется подводом одного из них — имеющего наименьший коэффициент диффузии или концентрацию. Следовательно, наблюдаемый порядок химической реакции всегда остается первым, независимо от ее стехиометрии и молекуляриости. [c.183] Наиболее характерным для внешнедиффузионной области (в отличие от кинетических) является зависимость скорости процесса от линейной скорости газового потока, омывающего катализатор. Это следует из предыдущего уравнения, которое включает критерий Рейнольдса, связанный с линейной скоростью потока. Из других отличительных черт следует отметить низкую энергию активации, характерную для диффузионного течения (4— 20 кДж/моль, или 2—5 ккал/моль), и независимость наблюдаемой скорости процесса от активности катализатора и его пористости. Все эти признаки используют для того, чтобы отличить внешнедиффузионную область от других. Очень характерным для нее является также значительное влияние теплопередачи, имеющей тот же диффузионный механизм, что и массопередача. По этой причине в случае экзотермических реакций температура поверхности катализатора в этой области значительно превышает температуру потока. Например, при окислении нафталина на ванадиевом катализаторе разность температур достигает 100°С и более. [c.184] С практической точки зрения внешнедиффузионная область является самой невыгодной для осуществления гетерогенной реакции. Здесь работает только внешняя поверхность и далеко не достигаются те скорость и производительность катализатора, которые следуют из химической кинетики, кроме того, возможно спекание и рекристаллизация контакта из-за его высокой температуры при экзотермическом процессе и т. д. Наиболее вероятна внешнедиффузионная область при малой линейной скорости газа и высокой температуре реакции, когда увеличивается различие в константах скоростей химической реакции и массообмена и начинает выполняться неравенство й р, характерное для внешнедиффузионной области. Снижение температуры и увеличение линейной скорости газа ведет к переводу процесса во внешнекинетическую или переходную области. [c.184] Катализаторы, работающие во внешнедиффузионной или близкой к ней области, могут быть непористыми, но их внешняя поверхность должна быть достаточно большой. Наиболее типично применение плавленых катализаторов, контактов в виде проволочных сеток или стружек и т. д. [c.184] Вернуться к основной статье