Режим внутридиффузионный

Таким образом, процесс переноса вызван максимальной движущей силой, лимитирующая стадия — диффузия, режим — внутридиффузионный. Реакция протекает вблизи поверхности зерна катализатора. [c.142]

У процесса переноса - максимальная движущая сила, и по определению лимитирующая стадия - диффузия, режим - внутридиффузионный. С практически достаточной точностью можно принять, что внутридиффузионный режим будет при ф > 3, что отмечено на рис. 2.33. [c.92]

II — внутридиффузионный режим III — внешнекинетический режим IV — внешнедиффузионный режим. [c.113]

В случае 36 на внутридиффузионный режим II невозможно попасть прп изменении одного параметра М. [c.138]

Следует особо отметить, что в отличие от рассмотренного выше процесса на внешней поверхности частицы, селективность процесса в порах катализатора может оставаться значительной и после перехода обеих реакций в диффузионный режим. Параметр 7, определяющий локальную селективность процесса, имеет смысл отношения глубины проникновения первой реакции в толщу пористого катализатора, iD Jki к глубине проникновения второй реакции /О г/А 2. Селективность процесса падает с увеличением глубины проникновения в пористую частицу реакции А1 Аг, так как при этом удлиняется путь, который необходимо пройти образовавшимся молекулам целевого продукта, чтобы вырваться из пор катализатора, не вступив в реакцию дальнейшего превращения. Чем больше глубина проникновения в пористую частицу реакции А 2 Ад,т. е. чем меньше ее скорость и быстрее диффундирует вещество А 2, тем меньшее количество целевого продукта вступает в последовательную реакцию и тем, следовательно, выше локальная селективность процесса. При переходе обеих реакций во внутридиффузионный режим локальная селективность процесса остается при малых 7 близкой к единице. При этом замедление диффузии исходного вещества при прочих равных условиях приводит к повышению селективности. [c.142]

Когда адсорбция яда протекает медленно — его диффузия в порах не является лимитирующим фактором — концентрация яда станет постоянной по всему объему зерна. В этом случае отравление поверхности будет практически равномерным (различия локальных-значений со, появляющиеся вследствие изменения концентраций реагирующих веществ по глубине зерна, как правило, не играют заметной роли). Отравление такого типа равносильно уменьшению эффективной константы скорости к основной реакции. Так как скорость реакции во внутридиффузионном режиме пропорциональна к (и, соответственно, фактор эффективности т] А ), равномерное отравление снижает скорость реакции во внутридиффузионном режиме слабее, чем в кинетическом. Аналогичным образом воздействует на скорость основной реакции и обратимое отравление активной поверхности. В обоих случаях основная часть яда сорбируется во внутренних областях зерна, которые при переходе во внутридиффузионный режим становятся практически недоступными для реагентов. [c.147]

При испытании промышленного катализатора измерения должны осуществляться на целых промышленных гранулах. Это позволяет учесть возможное внутридиффузионное торможение и определить активность образцов, которые непосредственно используют в промышленности. Катализатор должен находиться в стационарном состоянии с реакционной смесью. Этим условиям отвечает проведение испытаний в проточных реакторах, реализующих режим идеального смешения или вытеснения. В промежуточных режимах однозначная трактовка результатов затруднена. [c.25]

Внутридиффузионный режим соблюдается при ф > 3 (область /Яна рис. 4.27). [c.142]

Интенсификация процесса. Температура благоприятно влияет на скорость превращения как в кинетическом [г] I и Ж(Сд)], так и во внутридиффузионном [см. уравнение (4.69)] режимах. Уменьшение размера зерна катализатора (дробление) позволяет увеличить скорость превращения в диффузионном и переходном режимах, вплоть до перехода процесса в кинетический режим. [c.144]

Б. Внутридиффузионный режим. Лимитирующая стадия -диффузионный перенос внутри частицы, через слой инерта. Максимальная движущая сила будет иметь место на этой стадии Со Сп, Ся Сп и можно принять С - Ся Со. Соответствующее распределение концентрации показано на рис. 2.26 линией 2. Подставим выражение Ь из (2.74) в уравнение (2.77) [c.76]

В большинстве производственных процессов реализуется внутридиффузионный режим извлечения вещества из слоя пористых частиц (В1 = оо). При малых значениях т кинетика диффузионного извлечения из сферических частиц описывается уравнениями [21] [c.468]

Поскольку константа скорости реакции возрастает с температурой значительно сильнее, чем коэффициент диффузии, повышение температуры благоприятствует переходу реакции во внутридиффузионную область. Следовательно, при повышении температуры влияние внутридиффузионного торможения, как и внешнедиффузионного, усиливается. При этом внутридиффузионное торможение начинает сказываться на наблюдаемой кинетике реакции при более низких температурах, чем внешнедиффузионное торможение, особенно, если диаметр пор достаточно мал (меньше 100 нм при атмосферном давлении) [3.43]. При наличии внутридиффу-зионного торможения квазистационарный режим не устанавливается. [c.74]

Если скорость процесса определяется переносом вещества между потоком и поверхностью гранулы катализатора, то такой режим называется внешнедиффузионным. Известно, что высокотермические процессы могут иметь два устойчивых стационарных состояния — кинетический (или внутридиффузионный) и внешнедиффузионный режим. Процессы с небольшим тепловым эффектом — изо- и эндотермические — имеют область переходного режима между внешнедиффузионным и кинетическим. [c.160]

Реакция на. внешней поверхности. При дальнейшем увеличении модуля Тиле процесс переходит во внешнекинетический или внешнедиффузионный режим. Первый из них встречается в процессах на пористых катализаторах Довольно редко. Нетрудно видеть, что два вышеупомянутых условия осуществления внешнекинетического режима (стр. 108) могут быть одновременно удовлетворены только в том случае, если выполнено неравенство D/d DJ8. Последнее возможно либо при настолько быстром обтекании пористой частицы потоком газа, что толщина диффузионного пограничного слоя б будет много меньше характерного размера неоднородности зерна i , Либо в случае, когда пористость частицы незначительна и величина а = D D аномально мала. При D/d > DJ8 процесс переходит непосредственно из внутридиффузионной области во внешнедиффу-аионную, минуя внешнекинетическую для частиц с развитой пористостью этот случай является наиболее типичшш. [c.111]

ТО наблюдаемая энергия активации снижается до половины истинной. Это понижение происходит постепенно в области, промежуточной между кинетической и внутридиффузионной. При дальнейшем повышении температуры реакция может перейти во внешнекинетический режим, в котором наблюдаемая энергия активации вновь возрастает до ее истинногр значения Е, либо, минуя этот режим, сразу перейти во внешнедиффузионную область, где скорость реакции практически перестает зависеть от температуры. [c.113]

Рис. 111.15. Зависимость полной селективности от степени превращения 1—для последовательных реакций первого порядка а — п )и б = 1 и различных значениях V в — при у = 1 а различных значениях б. Г — внутрнкпнетичесиин режим II — внутридиффузионный рея иы.

Если окажется, что оптимальным, с точки зрения селективности, является внутридиффузионный режим, то ход решения в общем не изменяется. При другой, не капиллярной Рмс. У.5. График для модели пористости зерна следует заменить определения оптныаль-уравнения (У.8) и (У.9) соответствующими, = Г ой даф что, впрочем, пока не разработано. Слинько фузии по уравнение [c.193]

На рис. 8.1 показано, как изменяются и Д в течение установившегося полуцикла повышения температуры на выходе из реактора 1 = 21/1е — безразмерное время, О < < 1). При I 0,4 температура настолько низка, что скорость реакции близка к нулю. Расчеты показали, что при длительности цикла и > 20 мин реализуется так называемый квазпстационарный режим, когда ТУ близка к во всем температурном интервале. С уменьшением длительности полуцпкла все сильнее начинает сказываться динамика каталитических стадий. В условиях внутридиффузионного торможения различие ТУ и й меньше. [c.186]

Режимы окислительных процессов также разнообразны. Окисление аммиака на платине и метанола на серебряном катализаторе — примеры внешнедиффузионной области процесса. Внутридиффузион-ный режим характерен для процесса окисления сернистого газа на ванадиевых катализаторах. Ряд окислительных процессов протекает в кинетической области, особенно если они происходят в кипящем слое катализатора. [c.137]

Проведение синтеза аммиака в кипящем слое позволяет снизить размер зерен катализатора, т. е. избежать внутридиффузионное торможение процесса, а также приблизить температурный режим в зоне катализа к оптимальному [14, 15]. Гидродинамический, кинeVичe кий и тепловой расчет колонн синтеза аммиака с кипящими слоями катализатора изложен в работах [13, 16]. Критическую скорость газа при любых давлении и температуре можно определить по формулам (1.3) и (1.4) или по следующим зависимостям при Ке <15 и Аг (1—е ) < [c.213]

При 300 и 380°С наблщцается кинетический режим, а при более высоких температурах - внутридиффузионный режим. Интересно отметить, что при диффузионном режиме изменение давления не сказывается на доле работающего катализатора. Как видно из рис.13, при температуре 350°С критический радиус равен 0,4 при любых давлениях и Это объясняется тем, что с увеличением давления концентрация реагента возрастает, а эффективный коэффициент диффузии падает примерно в равной степени, так как он определяется в данном случае коэффициентом объемной диффузии. Толщина работающего слоя эерна очень сильно зависит от температуры в области низких температур (до 300°С) и очень слабо в области температур выше 400°С, где толщина работающего слоя менее Ъ% радиуса зерна (рис.14). [c.81]

При выборе типа реактора теоретический режим является одним из главных исходных критериев, своего рода эталоном , который показывает характер необходимого изменения режима в реакторе с глубиной превращения. Выбирая тип реактора, необходимо знать область протекания процесса — диффузионную или кинетическую. Так, внешнедиффузионные процессы осуществляются в реакторах с одним очень небольшим по высоте адиабатическим слоем катализатора. Далее нуншо оценить степень внутридиффузионного тормо-н ения процесса на зерне. Если протекают одна простая реакция или несколько параллельных реакций, внутридиффузионное торможение только снижает наблюдаемую активность катализатора. Однако, если полезный продукт процесса в реакторе частично претерпевает какие-то изменения (например, последовательная схема реакций с полезным промежуточным продуктом), внутридиффузионное торможение может значительно уменьшить селективность процесса. Чтобы избежать этого, приходится значительно уменьшить размер зерен катализатора, что влияет на выбор типа аппарата. [c.437]

Зависимости л(ф ) имеют ассимиптоты при ф - 0 г->1 и при ф юо г]- у/ф Первая асимптота показывает, что при хорошем проникновении вещества внутрь зерна (малый размер зерна, или большой коэффициент диффузии, или малая скорость превращения, когда Ф <0,3)к 5 примерно равна к(со). Это условие определяет-кинетическую область (или кинетический режим) процесса. При ф >3 П / . При этом из (2.35) можно получить у1р=о = 0, т. е. внутри частицы концентрация исходного реагента почти равна нулю. Это внутридиффузионная область (или режим) процесса. В ней превращение протекает на относительно небольшой глубине зерна, когда кривизной поверхности можно пренебречь. Поэтому ассимптота л(ф ) при больших ф одинакова для зерен различной формы. [c.46]

Б. Внутридиффузионный режим. В этом случае лимитирующей стадией становится диффузионный перенос внутри частицы через слой инертного вещества. Максимальная движушая сила этой стадии осуществляется при значениях концентрации, отвечающих условиям q = С , Сд << С , и можно принять С - J = q. Соответствующее распределение концентрации отражено кривой 2 на рис. 4.19. [c.121]

При В1 00 (а практически уже при В1 20) -> с, т. е. концентрация на поверхности равна концентрации в основной массе жидкости. Такой режим экстрагирования именуется внутридиффу-зионным (см. гл. 19). В условиях внутридиффузионного режима процесс экстрагирования протекает наиболее интенсивно, так как все внешнедиффузионное сопротивление снято. [c.283]

При В 1 дс /дг -> 0 с = соп81. Такой режим называют внешнедиффузионным. Он характеризуется равномерным распределением концентрации в пористом объеме частицы в каждый момент времени экстрагирования. Путем увеличения коэффициента массоотдачи (этого можно достичь, увеличивая скорость обтекания частиц жидкостью) можно перевести процесс экстрагирования во внутридиффузионный режим, обеспечивая максимально возможную интенсификацию процесса. [c.283]

Этот критерий, в значительной степени определяет характер процесса. При В1 1 режим извлечения — внешнедиффузионнын, при В оо — внутридиффузионный. Входящий в уравнение (1.80) коэффициент массоотдачи к определяется критериальным уравнением (см. раздел 1.4) [c.26]

Если наиболее медленной стадией процесса является химическая реакция, то/ /иТ-С - При этом концентрации реагентов во всем объеме зерна практически постоянны и работает вся внутренняя поверхность катализатора. Такой режим работы катализатора называется внутрикинетическим. Если же лимитирующей стадией является диффузия реагентов внутри зерна катализатора, то С I и Т 1 и катализатор работает во внутридиффузионном режиме. При этом используется лищь незначительная доля внутренней поверхности катализатора, определяемая соотношением [c.173]

При Ь I имеет место переходный режим от внутрикинетиче-ского к внутридиффузионному. [c.173]