ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Описание сложных процессов из "Моделирование каталитических процессов и реакторов" Рассмотрим математическое описание сложных процессов в пористом зерне катализатора, т. е. процессов в катализаторе неоднородной пористой структуры и с многомаршрутной реакцией в многокомпонентной реакционной смеси. [c.48] Удельная поверхность катализатора бидисперсной структуры будет больше 5уд монодисперсных в том случае, если размеры микро-и макропор различаются не менее, чем в 4 - 6 раз. [c.49] Таким образом, для частиц диаметром меньше 60 мк в большинстве случаев реализуется кинетическая область. Это достигается при радиусе макропор 10000 А и менее. [c.49] Сложная схема реакций в многокомпонентной смеси. В такой системе коэффициенты диффузии компонентов зависят от состава реакционной смеси, и появляется стефановский (гидродинамический) поток. [c.50] Сначала определим коэффициент диффузии в порах радиусом г , для чего воспользуемся методом гидродинамической теории диффузии [90, 91]. [c.50] действующая на одну частицу в объеме смеси, равна - 1/п, grad Pj, где п, - число частиц компонента i в единице объема. В стационарном состоянии эта сила уравновешивается силами трения о другие молекулы остальных компонентов и о стенку капилляра. [c.50] В выражении (2.49) первое слагаемое определяет перенос вещества диффузией, второе - массовым потоком. [c.51] Уравнения (2.58) и (2.61) по виду аналогичны уравнению Фика с источником вещества, но коэффициент диффузии является переменным и зависит от состава реакционной смеси в соответствии с уравнениями (2.57) или (2.62). [c.52] Выражение (2.62) для Dg , без учета кнудсеновской диффузии (D - ) получено также в работах [90, 91]. [c.52] Система уравнений (2.58) с граничными условиями (2.2-2.3) позволяет рассчитать распределение концентраций в пористом зерне катализатора. Для определения Одф, из формул (2.56-2.57) необходимо знать потоки веществ j). Для этого одновременно с (2.58) решаем систему (2.53) с соответствующими граничными условиями, представляющую собой другую запись системы (2.58), или используем соотношение (2.55). Если принять Оэф , = onst, то система (2.58) будет идентична (2.1). [c.52] Используя выражение для кнудсеновского коэффициента диффузии (2.22), можно оценить максимальный перепад давлений А Рщ х в зерне катализатора для некоторых процессов. [c.53] 65) следует, что АР ах возрастает с увеличением давления, концентрации, коэффициента диффузии в порах и уменьшением Dk. Если кнудсеновская диффузия неосуществима (бесконечно большой радиус капилляра или абсолютно гладкая стенка, т.е. v = 0), то градиент концентраций в зерне отсутствует. [c.53] Вернуться к основной статье