Твердые пористые катализаторы

ТВЕРДЫЕ ПОРИСТЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ [c.98]

В общем случае каталитическая реакция на твердых пористых катализаторах складывается из следующих стадий. [c.96]

Если процесс тормозится транспортом вещества не к внешней, а к внутренней поверхности контакта, например к внутренней поверхности зерен твердого пористого катализатора, то необходимо учитывать скорость тормозящей стадии — внутреннего транспорта. В этом случае модель усложняется, так как концентрации Су и температура изменяются по поверхности контакта в зависимости от радиуса зерна контактного материала Д. Скорость внутреннего транспорта можно описать законами Фика и Фурье, применив эффективный коэффициент внутренней диффузии эф и эффективный коэффициент теплопроводности Хэф. При этом для неподвижного слоя идеального вытеснения можно пользоваться моделью (11.11), изменив уравнения для расчета [c.74]

Каталитический процесс представляет собой совокупность каталитических реакций на поверхности катализатора с процессами подвода реагентов в зону реакции и отвода продуктов реакции. В общем случае катализ на твердых пористых катализаторах складывается из следующих элементарных стадий [c.88]

Рассмотренные случаи вполне аналогичны внутрикинетической, внешнедиффузионной и внутридиффузионной областям протекания реакции на твердом пористом катализаторе. [c.158]

Химические реакции, проводимые в присутствии твердых пористых катализаторов (каталитический крекинг, дегидрирование, гидроочистка и др.), характеризуются следующими основными стадиями, определяемыми такими процессами, как химическое превращение и диффузия компонентов к поверхности и в порах [c.375]

При гетерогенном катализе на твердых пористых катализаторах уравнения кинетики имеют различные формы в зависимости от стадии, лимитирующей общую скорость процесса. [c.111]

Гетерогенная каталитическая реакция осуществляется в присутствии твердых пористых катализаторов и протекает в несколько стадий стадии внешней диффузии реагирующих молекул из среды к частице катализатора внутренней диффузии через поры к поверхности катализатора адсорбции молекул поверхностью химической реакции между адсорбированными молекулами десорбции образующихся продуктов реакции их диффузии в обратном направлении. [c.628]

В табл. 17 приведены для примера значения коэффициента эффективности для ряда реакций на твердых пористых катализаторах. [c.91]

Наиболее сложный гетерогенный химический процесс, протекающий на твердом пористом катализаторе, принято разбивать на следующие стадии [5] [c.12]

Большое значение имеет также понятие о внутридиффузионной области протекания химического процесса на твердом пористом катализаторе, когда на скорость химического превращения оказывает влияние скорость диффузии вешества через поры катализатора. Подробнее об областях протекания химических реакций см., например, в монографии [3]. [c.20]

Каталитическая активность твердых пористых катализаторов определяется как их химическим составом, так и пористой структурой, при которой подразумевают совокупность формы зерен, объема и размера пор и внутренней поверхности зерна. Активность катализатора пропорциональна поверхности, доступной для реагентов, но в тонкопористых катализаторах внутренняя поверхность может быть использована далеко не полностью из-за диффузионных торможений. [c.227]

Процесс катализа на твердых пористых катализаторах складывается из следующих элементарных стадий 1) диффузии реагирующих веществ из ядра потока к поверхности зерен катализатора [c.227]

В общем случае катализ на твердых пористых катализаторах складывается из следующих элементарных стадий [c.21]

Диффузия при гетерогенном катализе. Диффузионный массоперенос играет большую роль в гетерогенном катализе, в котором обычно используют твердые пористые катализаторы. Во. многих случаях диффузия реагентов (или продуктов реакции) через поры в гранулах катализатора (внутренняя диффузия) значительно влияет на скорость процесса. Промышленные катализаторы имеют активную поверхность порядка нескольких сотен квадратных метров на 1 г, что обусловлено их тонкопористой структурой, т. е. они фактически являются капиллярно-пористыми материалами. [c.536]

В табл. 111,1 приведены значения коэффициентов эффективности для ряда реакций на твердых пористых катализаторах. За редкими исключениями в таблицу включены результаты только тех работ, в которых коэффициент эффективности определялся прямыми измерениями на гранулах различных размеров. Рассмотрены технически важные реакции и катализаторы. [c.149]

Химические реакции, протекающие в системах газ — жидкость, жидкость — жидкость и между жидкостью (газом) и слоем твердого пористого катализатора, имеют много общего. Наиболее существенным для таких реакций является одновременный с химическим превращением транспорт вещества через поверхность раздела фаз (или поверхность слоя катализатора) в глубь материала. [c.117]

Слой твердого пористого катализатора. Во внутренней диффузионной области макроскопическая скорость реакции также равна диффузионному потоку д) реагента, транспортируемого через поверхность раздела фаз (зерен катализатора). Диффузион-ный поток при отсутствии посторонних возмущений (таких, как конвекция) и в установившемся режиме, т. е. когда концентрация более не изменяется со временем, как и для внешней диффузион ной области, можно представить в виде [c.119]

Предварительно мы должны внести ясность по ряду пунктов. Во-первых, развиваемая теория применима к гетерогенным каталитическим реакциям, проводимым па твердых пористых катализаторах. Во-вторых, результаты применимы к реакциям как в газовой, так и в жидкой фазе, при любом давлении. Однако мы будем рассматривать главным образом реакции в газовой фазе при умеренных давлениях. В-третьих, предлагаемая теория никоим образом не преследует цели доказать, что каталитическая поверхность мелких пор имеет химические свойства, отличные от свойств плоской поверхности. На всем протяжении работы мы предполагаем, что химическое поведение и каталитическое действие поверхности не зависят от размера пор. Однако мы приходим к основному выводу, что мелкие поры имеют совершенно другие каталитические свойства, связанные с особым способом, при помощи которого перенос вещества в каталитическую ячейку и из нее влияет па реакционную способность катализатора. Этот перенос вещества влияет на парциальное давление реагирующего вещества в порах. Пора катализатора является фактическим микроскопическим проточным реактором. По мере того как молекулы проникают в пору (главным образом путем диффузии), течение реакции обусловливается столкновениями со стенками поры, и парциальное давление реагирующего вещества уменьшается совершенно так же, как в макроскопическом проточном реакторе. Таким образом, парциальное давление реагирующего вещества, в общем, меньше во внутренних порах зерен катализатора, чем на поверхности зерен, так же как парциальное давление реагирующего вещества ниже на выходе реактора, чем на входе. Из этого простого положения вытекает большое число интересных следствий. [c.482]

Рассмотрим другой случай взаимодействия в системе Г — Т, когда твердое вещество является пористым. Такими процессами могут быть горение кокса, восстановление металлов из пористых гранул окислов (в металлургии, при получении катализатора синтеза аммиака и др.), каталитические процессы на твердых пористых катализаторах, процессы отравления таких катализаторов и т. д. [c.92]

Скорость диффузии газов или жидкостей в пористых телах играет важную роль во многих процессах, особенно в химических реакциях, протекающих на твердых пористых катализаторах. Чтобы оценить величину и влияние диффузионных эффектов на скорость химической реакции, часто бывает необходимо иметь возможность измерить скорости диффузии независимым. методом. Вообще говоря, сопротивление массопереносу, которое оказывает твердая пористая структура, можно удобно выразить через эмпирический эффективный коэффициент диффузии, связанный с геометрическими размерами пористого тела. [c.127]

При использовании твердого пористого катализатора концентрация реагента на наружной поверхности будет больше, чем на внутренней поверхности частиц. Поэтому в катализаторах с небольшой пористостью и большой активностью не обязательно учитывать поверхность пор, а для увеличения скорости реакции нужно работать с мелкими частицами катализатора. При повышеппых температурах диффузпя в порах значительно увеличивается. [c.262]

Уравнения скорости реакцпи при пснользованип твердого пористого катализатора усложнены, так как поры пмеют различные размеры и форму. Для облегчения расчета рекомендуется пользоваться упрош,енной моделью пористых частиц катализатора. В этом случае число открытых пор частицы катализатора вычисляется по соотношению [c.262]

Гетерогенная каталитическая реакция, осуществляемая в присутствии твердых пористых катализаторов, состоит из следующих стадий внешней диффузии реагирующих молекул из объема к частице катализатора, внутренней диффузии через норы к новерхности катализатора, адсорбции молекул поверхностью, химической реакции между адсорбированными молекулами, десорбции образующихся продуктов реакции и их диффузии в обратном направлении. Скорость всего ироцесса в целом зависит от наиболее медленной стадии, которая и является определяющей. Если определяющей стадией является сам акт химического взаимодействия между реагирующими молекулами, а процесс отвода и подвода компонентов практически ие влияет на ее скорость, то такая реакция протекает в кинетической области. Если определяющей стадией яиляется скорость подвода реагирующих веществ, то в этом случае реакция протекает в диффузионной области. Если скорости как самой реакции, так и процессов диффузии соизмеримы, то и этом случае скорость всего ироцесса является функцией кинетических и диффузионных явлений Рис. 22. 1. Занисимость коп- ц процесс протекает в переходной об-стапты скорости реакции от ттяр-гг, тсмператури. [c.596]

В гетерогенном катализе обычно используются твердые пористые катализаторы, и сопротивление массообмену между окружающим потоком и внутренней поверхностью обусловлено главным образом диффузией через неподвижную жидкость, находящуюся в порах. Исследование вопроса о влиянии диффузии на наблюдаемые характеристики реакции явилось предметом изящной и плодотворной теории, впервые сформулированной Тиле в США в 1939 г. и независимо от него Дамкелером и Зельдовичем. Разработанная затем Уилером и усовершенствованная многими другими исследователями, эта теория представляет собой основной инструмент для химиков и для инженеров, связанных с каталитическими процессами. Ей посвящена значительная часть книги. [c.11]

Катализаторы, как правило, представляют собой пористые твердые тела, имеющие высокоразвитую внутренную поверхность. Весь каталитический процесс на твердом пористом катализаторе можно представить в виде пяти самостоятельных стадий, условно приняв следующую последовательность их прохождения [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология