Область внутренней диффузии

Отсюда следует, что в области внутренней диффузии реакционная способность катализатора прямо пропорциональна его пористости. [c.101]

Область внутренней диффузии [c.418]

Граница кинетической области устанавливается на основе соотношения между истинной и наблюдаемой скоростями процесса. Только для параллельных реакций в области внутренней диффузии достигается более высокая избирательность, чем в кинетической области, если скорость побочных процессов уменьшается при снижении концентрации по глубине зерна быстрее скорости основной реакции. Когда кинетическая модель процесса линейна (скорости всех стадий описываются линейными дифференциальными уравнениями), в рабочем интервале изменения концентраций, наблюдаемые и истинные скорости отдельных стадий сложной реакции связаны соотношением [c.478]

Другой формой кинетического уравнения, справедливой как для технической кинетики, так и для области внутренней диффузии [c.133]

Другой формой кинетического уравнения, справедливой как для химической кинетики, так и для области внутренней диффузии [37], является уравнение с торможением продуктом [c.172]

Уменьшение размера частиц катализатора увеличивает скорость внешней диффузии и снижает внутридиффузионное торможение реакции для данных скорости реакции и условий ее проведения уменьшение размера частиц катализатора до некоторой величины в принципе всегда может обеспечить протекание реакции в кинетической области. Увеличение скорости потока в проточной системе (или перемешивание в статической) увеличивает скорость внешней диффузии, что способствует переходу реакции в область внутренней диффузии. [c.152]

Чтобы найти влияние диффузии в порах, нужно установить характер изменения е в зависимости от тЬ. Если е остается постоянной при ил-менении тЬ, то тЬ <0,5, т. е. диффузия в порах незначительна. Когда е меняется обратно пропорционально тЬ, мы находимся в области внутренней диффузии, для которой тЬ > 5 [(см. текст после уравнения (XIV, 1)1. [c.433]

При осуществлении экспериментов в области внутренней диффузии = тЬ и [c.434]

Таким образом, наблюдаемая, или измеренная, энергия активации в области внутренней диффузии равна только половине истинной энергии активации. [c.434]

Область внутренней диффузии. В этой области измеренные скорости реакций, как видно из уравнения (XIV,30), будут [c.437]

Таким образом, при неизвестном а, с одной стороны, единственно надежную оценку истинного отношения констант к можно получить из экспериментов в условиях, когда диффузия в порах несущественна. С другой стороны, находя отношение значений к при сильном и ничтожном влиянии диффузии в порах, определяют величины а. Это, в свою очередь, позволяет уточнить геометрию пористой структуры катализатора. Указанный сдвиг значения а от величины а = может также повлиять на анализ кинетики в области внутренней диффузии, что приводит к уравнениям (XIV,11) и (XIV,31) и к наклону, равному —1, на рис. Х1У-8. [c.440]

Таким образом, формально и в области внутренней диффузии для простого линейного обратимого процесса наблюдаемую скорость можно представить, как разность между скоростью прямой и обрат- [c.478]

При последовательных реакциях, когда целевой продукт является промежуточным, диффузионное торможение всегда снижает селективность. После снижения при переходе в область внутренней диффузии селективность сохраняется постоянной. [c.653]

Нерационально также увеличивать размеры зерен, поскольку возрастание необходимого количества катализатора не компенсируется уменьшением гидравлического сопротивления. Однако имеется исключение. В случае сильно экзотермических процессов при некоторых размерах зерен степень использования внутренней поверхности для простых реакций оказывается выше единицы (см. рис. ХУ-З) и количество катализатора в области внутренней диффузии становится меньше, чем в кинетической области. При очень значительных тепловых эффектах и недостаточной теплопроводности катализатора происходит перегрев в местах, удаленных от его поверхности, что приводит к увеличению скорости реакции в глубине зерен. [c.480]

При последовательных реакциях, в случае если основной продукт является промежуточным, диффузионное торможение всегда снижает селективность. Если соотношение скорости реакции и диффузии для реакции образования и последующего превращения одинаковы, то селективность при достижении области внутренней диффузии снижается в два раза и при дальнейшем увеличении числа Тиле сохраняется постоянной. Снижение селективности наблюдается и в том случае, когда скорость первичной реакции значительно превьппает скорость последующего превращения продукта. [c.684]

Реакторы с псевдоожиженным слоем. Достоинствами псевдоожиженного слоя являются малые размеры зерен, высокая эффективная теплопроводность, интенсивная теплопередача и подвижность катализатора. Это дает возможность рекомендовать описываемые реакторы для проведения процессов, которые протекают в области внутренней диффузии на зернах обычных размеров (выше 3 мм), процес-502 [c.502]

Характер выжига кокса резко изменяется при переходе к высоким входным температурам (см. рис. 4.3,г-i-). Если для qb = i,5% (масс.) и 3 = 1 мм кокс выгорает по-прежнему в кинетической области (см. рис. 4.3, г), то на зерне диаметром 4 мм процесс выжига переходит в область внутренней диффузии (см. рис. 4.3, д и е). Кокс выгорает в ос-новно.м в периферийной зоне, а количество остаточного кокса в центре зерна сильно зависит от начального содержания кокса. Так, если для 9 =1,5% (масс.) конверсия углерода в центре зерна равна 78% (см. рис. 4.3, д), то при закоксованности 5% (масс.) эта величина уменьшается до 40% (см. рис. 4.3, е). Практически для условий рис. 4.3, е реализуется [c.79]

В области внутренней диффузии наличие течения реагирующих газов и продуктов реакции в норах катализатора обусловлено перепадом концентраций и этих газов на концах поры. Сопротивление поры потоку газа зависит от геометрических размеров ее йот режима течения газа. При нормальном течении, когда длина свободного пробега молекул газа мала по сравнению с поперечными размерами поры, определяющим фактором для сопротивления является внутреннее трение газа если же длина свободного пробега молекул значительно больше поперечного размера поры,, роль внутреннего трения постепенно снижается, а определяющим фактором для сопротивления при стесненном движении молекул становится число соударений их со стенками поры. [c.55]

При пропитке рассчитанным количеством раствора и малой выдержке можно получить катализаторы с большой концентрацией компонентов в наружном слое гранул. Степень использования внутренней поверхности катализаторов для процессов, протекающих в области внутренней диффузии, невелика. Поэтому нанесение активного компонента на всю глубину капилляров не имеет в этом случае большого значения. Для катализаторов, работающих в кинетической области, где степень использования активной поверхности близка к единице, необходимо равномерно покрывать всю внутреннюю поверхность носителя активным компонентом. Для этого необходимо избыточное количество пропиточного раствора. Иногда для получения более однородного катализатора пропитанный носитель измельчают, а затем повторно таблетируют и подвергают термообработке [80]. [c.130]

Результаты обработки опытов, относящихся к области внутренней диффузии, [c.95]

Таким образом, псевдоожиженный слой рационально применять для каталитических процессов, требующих точной регулировки температур в узком интервале, отвода значительного количества тепла с единицы объема, циркуляции катализатора, и для процессов, протекающих в области внутренней диффузии правда, при этом требуется износоустойчивый катализатор. [c.438]

На ширину полосы оказывает влияние степень зернения адсорбента. Эта зависимость не одинакова при различных скоростях газа-носителя, так как она связана с диффузией. При малых скоростях, при которых имеет место молекулярная диффузия, ширина полосы практически не зависит от величины зернения. При достижении области вихревой диффузии ц пропорционально корню квадратному из диаметра зерна, в области внешней диффузии — корню квадратному из куба диаметра, а в области внутренней диффузии — первой степени диаметра. Большое значение имеет равномерность зернения. [c.148]

При Ч " < 0,5 процесс идет в кинетической области и степень использования внутренней поверхности близка к единице. При V >- 2,5 процесс протекает в области внутренней диффузии, используется лишь ограниченная приповерхностным слоем зерна часть катализатора. В этой области степень использования внутренней поверхности примерно обратно пропорциональна Ч ", а эффективная глубина /д проникновения реагентов в пористое зерно для реакции п-го порядка выражается соотношением [c.63]

Известно, что г] определяется безразмерным параметром Ч " (модуль Тиле). Во всей области внутренней диффузии г] = 1/Ч [c.70]

Обобщение данных для области внутренней диффузии [c.281]

Рис. У1И-6. Экспериментальные данные по массообмену в области внутренней диффузии

Интересно отметить особенности протекания реакции п-го порядка —г = в области внутренней диффузии, где е = lrtiL. Тогда уравнение скорости для реакции первого порядка принимает вид [c.434]

Рассмотрим процесс на твердом катализаторе, включающий две реакции, и установим для них связь ср т. с Фнабл. в областях внутренней диффузии, химической кинетики и внешней диффузии. [c.436]

Основываясь на описанной модели, Карберри показал, что в области внутренней диффузии [c.440]

Результаты расчетов представлены в виде кривых на рис. 4.1. Границы кинетической области, которая расположена выше кривых, приведены в координатах входная температура-начальная концентрация кислорода Как видно из рисунка, выжиг кокса в кинетической области может быть реализован не для любых условий. Например, при начальной закоксованности 3% (масс.) и температурах ни ке 500 °С (при = = 10% (масс.) и Тг< 510 °С) регенерация катализатора будет проходить в области внутренней диффузии даже в атмосфере чистого кислорода. Аналогичная ситуация возникает при низких концентрациях кислорода. Так, при q = 3% (масс.) и концентрации кислорода ниже 6,5% (об.) (при 10% масс, и X <9% об.) даже при температурах 750 °С кинетические условия выжига кокса реализовать невозможно. Этот результат согласуется с выводом Ч. Саттерфилда [75] скорость горения прямо пропорциональна концентрации кислорода в окислительном газе, но так как реакция лимитируется диффузией, то влияние температуры на скорость реакции незначительно . Иногда в литературе медленную скорость удаления кокса, например, для условий qt = 6% (масс.), х = 2% (об.) и 7 = 487 °С [153] объясняют протеканием процесса исключительно в кинетической области. Однако из того факта, что скорость выжига мала, вовсе не следует, что процесс лимитируется кинетикой. Как видно из рис. 4.1, единственно возможная область протекания процесса при таких условиях-внутридиффузионная или переходная. [c.77]

Суммарная скорость процесса может определяться одной из стадий, проходящей наиболее медленно или совокупностью ряда стадий. Процессы относятся к области внешней диффузии, если наиболее медленны стадии 1 или 5, к области внутренней диффузии, когда лимитируют стадии 2 или 4, и к кинетической области, если общая скорость процесса определяется скоростями хшлических стадий его. [c.53]

Основные качественные характеристики областей процесса представлены в табл. 3. Следует заметить, что сочетание тех или иных внешних и внутренних областей процесса не равновероятно. Так, например, мало реальным может оказаться сочетание внешнедиффузионной области с областью внутренней диффузии, так как концентрация реагирующих веществ у поверхности зерна во внешнедиффузионной области уже настолько мала, что трудно ожидать высокой скорости реакции на внутренних порах и соответствующего внутриднффузионного торможения. При выборе наиболее выгодной макроструктуры катализатора, отвечающей максимальной его активности, следует учитывать характерные особенности каждой области протекания процесса с тем, чтобы достичь высоких скоростей реакции. [c.75]

В области внутренней диффузии, т. е. при больших скоростях, рост температуры колонки увеличивает ВЭТТ вследствие резкого уменьшения коэффициента сорбщ (согласно известной экспоненциальной зависимости Г — ) и увеличения последнего члена уравнения (1У.61). Следует, однако, отметить, что одновременно с уменьшением Г при росте температуры увеличивается коэффициент молекулярной диффузии в неподвижной фазе Ож, но скорость его роста меньше скорости уменьшения величины Г. Поэтому влияние температуры на ВЭТТ обусловлено главным образом ее влиянием на величину Г. [c.131]

Влияние пористости графитовых материалов на их покрытие пироуглеродом рассмотрено в работе Авдеенко М.А. с сотр. Хотя это исследование проведено при температурах отложения пироуглерода выше 1000 °С, рассмотрение влияния пористости и температуры опыта представляет интерес для понимания механизма отложения пленок и объемного уплотнения графита из газовой фазы. В качестве объектов исследования, отличающихся распределением пор по размерам и общей пористостью, использовали графит марок ГМЗ, МГ-1 и МПГ-6. При 1300°С скорость отложения пироуглерода довольно быстро замедляется, тогда как при 1100°С она остается достаточно высокой в продолжение всего опыта, длительность которого достигала 6 ч. Общий привес при 1100°С значительно выше, чем при повышенной температуре. Это объясняется высокой скоростью реакции при повышенной температуре, уто приводит к реагированию у внешней поверхности образца и зарастанию лор, после чего реакция проходит на внешней поверхности. При еще более вь1С0ких температурах опыта (1550, 1800 °С) скорость осаждения настолько велика, что осаждение в порах, особенно мелкозернистых материалов, не наблюдается. В данном случае имеют место реакции, протекающие в области внутренней диффузии, которые осложнены изменяющейся по ходу процесса пористостью. [c.186]

Уравнение (7) не зависит от кинетики реакции. В нашем случае D = 1,6 10-3 M J eK, г = 0,035 см. Расчет проведен по максимальной скорости dnldx (в начальный момент дегидрирования, при л 0). Расчет по уравнению (7) показал, что в температурном интервале 510—550° С реакция дегидрирования бутана в наших условиях протекает в кинетической области, а при 570° С имеет место внутридиффузионное торможение, что приводит к резкому снижению энергии активации. Необходимо отметить, что наблюдаемая энергия активации при внутриднффузионном торможении не равна половине энергии активации реакции в кинетической области. Это объясняется тем, что в области внутренней диффузии наблюдаемая константа скорости для обратимых реакций не подчиняется уравнению Аррениуса, и понятие наблюдаемой энергии активации теряет смысл [2]. [c.77]