Стадии гетерогенных каталитических процессов

Рис. VI.2. Стадии гетерогенно-каталитического процесса.

Стадии гетерогенных каталитических процессов. Роль адсорбции. В гетерогенно-каталитических реакциях, как и в других гетерогенных процессах, можно выделить ряд стадий. Наиболее обычными стадиями являются диффузия, обеспечивающая подвод исходных веществ к поверхности катализатора, адсорбция их на этой поверхности, взаимодействие адсорбированных веществ с образованием продуктов реакции, десорбция продуктов и, наконец, отвод продуктов реакции от поверхности катализатора в глубину соответствующей фазы с помощью диффузии. В зависимости от определяющей стадии реакция может протекать в диффузионной, кинетической или переходной областях. С изменением внешних условий роль определяющей стадии может перейти к другому процессу. [c.272]

Стадии гетерогенно-каталитического процесса [c.12]

Стадии гетерогенных каталитических процессов 295 [c.295]

Первичной стадией гетерогенно-каталитического процесса на поверхности является процесс адсорбции. Еще Фарадей отмечал роль адсорбции в катализе, пытаясь объяснить каталитическое действие катализатора увеличением концентрации реагирующих веществ в пограничном адсорбционном слое. Однако простейший расчет показывает, что увеличение скорости процесса за счет повышения концентрации в адсорбционном слое не может превышать нескольких процентов, так как объем поверхностного адсорбционного слоя обычно очень мал по сравнению с реакционным объемом. [c.654]

Наряду с изменением скорости реакции, необходимо исследовать характер изменений, которые вносит сама реакция в состояние системы. Такого рода исследование проводится в главе, посвященной интегрированию кинетических уравнений при постоянной температуре там же описываются способы определения кинетических констант. Характерная черта, вносящая принципиальное различие между прикладной и чистой химической кинетикой, — это исследование взаимодействия химических и физических процессов. Этому вопросу посвящена глава VI, в которой проводится анализ различных стадий гетерогенно-каталитического процесса. [c.8]

СТАДИИ ГЕТЕРОГЕННО-КАТАЛИТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА [c.672]

Назовите основные стадии гетерогенно-каталитического процесса и охарактеризуйте их. [c.861]

Обязательная стадия гетерогенных каталитических процессов — адсорбция реагирующих веществ на катализаторе. Рассмотрим газовую гетерогенную химическую реакцию в таких условиях, когда доставка реагентов к поверхности катализатора достаточно быстра и не лимитирует процесс. Будем считать, что в ходе процесса происходит лэнгмюровская адсорбция газа на поверхности твердого катализатора, что химическая стадия состоит в превращении одного газообразного вещества и протекает медленно, не нарушая адсорбционного равновесия, и что продукты реакции не тормозят процесс. Очевидно, скорость стационарно протекающей реакции должна быть пропорциональна степени заполнения поверхности катализатора 0 и давлению газа р. Поэтому, учитывая уравнение (XX.5), получим [c.275]

Первичной стадией гетерогенно-каталитического процесса является процесс адсорбции (т. е. увеличение концентрации реагирующих веществ), однако главная сущность каталитического влияния заключена в химическом взаимодействии реагирующих молекул с поверхностью катализатора по схеме [c.186]

В присутствии твердых катализаторов процесс протекает следующим образом сначала реагенты диффундируют к поверхности катализатора, затем они проникают в поры катализатора и осаждаются — адсорбируются на его поверхности. На поверхности катализатора протекает реакция между реагентами. Образовавшиеся продукты реакции диффундируют через поры катализатора к его поверхности и с поверхности катализатора в окружающий его объем. Скорости отдельных стадий такого процесса различны. Аналогично тому, как это делалось для гетерогенного некаталитического процесса (см. стр. 52), необходимо рассмотреть и определить наиболее медленную стадию гетерогенного каталитического процесса, от которой зависит его общая скорость (лимитирующую стадию). Если наиболее медленной стадией оказывается стадия диффузии, то это значит, что процесс протекает в диффузионной области. Такой процесс можно ускорить, если увеличить скорость диффузии. Для этого целесообразно перемешивать реагенты, что приведет к ускорению диффузии, или приготовить катализатор с большими порами для облегчения проникновения газов внутрь частицы катализатора. [c.60]

Если наиболее медленной стадией гетерогенного каталитического процесса является адсорбция (или образование поверхностных соединений с катализатором), то скорость этого процесса должна возрастать при увеличении давления. Повидимому, это и имеет место при каталитическом крекинге парафинов на алюмосиликатных катализаторах. [c.137]

При весьма быстрых химических реакциях наиболее медленными стадиями гетерогенного каталитического процесса оказываются диффузионные процессы подвода и отвода вещества к внешней и внутренней поверхностям катализатора. Реакция, как говорят, протекает Во внешней или внутренней диффузионных областях. Кинетика реакций, протекающих в диффузионных областях (макрокинетика), разработана в последние годы в основном советскими исследователями (Г. К. Боресков, Я. Б. Зельдович, С. Я. Пшежец-кий идр.). [c.818]

В некоторых случаях активированная адсорбция является одной из стадий гетерогенного каталитического процесса, но все же ее роль в процессе выяснена недостаточно. Можно предполагать, что активированная адсорбция приводит к деформации адсорбированных молекул и тем самым повышает их реакционную способность. Кроме того, как было сказано выше (см. гл. II, 12), энергия диссоциации адсорбированных молекул оказывается ниже, чем энергия диссоциации молекул, находящихся в объеме. [c.399]

Реакции газа с поверхностью протекают на начальных стадиях взаимодействия газа с твердым телом. Они могут быть самостоятельными процессами в случаях, когда ио тем или иным причинам реакция не мол ет проникнуть в объем твердого тела. Строго говоря, почти все стадии гетерогенно-каталитического процесса представляют собой различные реакции газа с поверхностью твердого тела. Эти же реакции выступают как гетерогенные стадии в газофазных радикально-цепных процессах. [c.284]

Уравнение (1) и близкое к нему уравнение Гаммета широко используются в физической органической химии при выяснении связи между химическим строением и реакционной способностью веществ в различных гомогенных процессах [2—8]. Подобные соотношения могут быть использованы и при рассмотрении отдельных стадий гетерогенных каталитических процессов [9] при условии, что радикалоподобный или ионный характер присущ не только исходному катализатору, но и промежуточным соединениям последнего с реагирующими веществами. Это позволяет найти термодинамические характеристики, отвечающие оптимальному катализатору данной реакции. [c.365]

Особенностью гетерогенных реакций является также их много-стадийность. Выделяют пять стадий гетерогенно-каталитических процессов диффузия реагирующих веществ к поверхности адсорбция исходных веществ реакции химическое превращение на поверхности десорбция продуктов реакции диффузия продуктов реакции от поверхности в объем. [c.225]