Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Внешнедиффузионные ограничения

    Следует обратить внимание на характерные признаки протекания процесса во внешнедиффузионной области. Прежде всего, сли внешнедиффузионные ограничения существенны, то значительная конверсия сырья может быть достигнута в слое очень малой высоты или даже на отдельной грануле. Далее, поскольку механизм теплопередачи аналогичен механизму массопереноса, то во всех случаях, в которых найдено сильное внешнедиффузионное торможение, наблюдается также значительный разогрев гранул катализатора по отношению к омывающему их газу (тем больший, чем выше экзотермический эффект реакции диффундирующего компонента и чем больше разность его концентраций в потоке и у гранулы). Повышение температуры вызывает резкое увеличение наблюдаемой скорости процесса во внешнекинетической области, так как константа скорости находится в экспоненциальной зависимости от температуры а коэффициент диффузии относительно слабо зависит от температуры [Т где п = 1,5+2) именно поэтому при некоторой температуре реакции, когда начинает выполняться [c.86]


    Итак, для получения надежных величин удельной активности условия эксперимента должны быть достаточно жестко лимитированы необходимо исследовать катализаторы,длительно поработавшие, достигшие стационарного состава исследования должны выполняться в изотермических условиях и в кинетической области. Последний фактор особенно важен для жидкофазных каталитических процессов. В жидкофазных реакциях, исключив влияние внешнедиффузионных ограничений, часто упускают из виду возможность протекания реакции во внутридиффузионной области. Для тонкопористых катализаторов это приводит к росту удельной активности с увеличением степени дисперсности катализаторов, если ие учитывается степень использования внутренней поверхности катализаторов, если в уравнения для расчета удельной активности не вводится при этом коэффициент т]. [c.143]

    Если в реакции первого порядка степень превращения, равная 90% от равновесной, достигается при длине слоя 50—100 диаметров, то это означает, что наблюдаемая скорость реакции значительно ниже, чем для той же реакции в условиях внешнедиффузионных ограничений. Следовательно, здесь разность концентраций у внешней поверхности гранулы и в потоке будет пренебрежимо малой. [c.87]

    Следует иметь в виду еще и следующие обстоятельства. Как показано выше, если внешнедиффузионные ограничения существенны, то значительная глубина превращения сырья может быть достигнута в слое очень малой высоты или даже на отдельной грануле. При этом для сильно экзотермических реакций интерпретация результатов может быть осложнена из-за возникновения значительных осевых и радиальных температурных градиентов и могут наблюдаться воспламенение или затухание реакции. [c.89]

    Высота слоя в промышленных реакторах обычно значительно больше, чем в реакторах лабораторных и пилотных установок. Поэтому в промышленных реакторах массовая скорость выше и возникновение внешнедиффузионных ограничений менее вероятно. [c.90]

    Влияние внешнедиффузионных ограничений на разность температур гранула—поток для установившегося режима может быть легко установлено из уравнений (II.1) и (11.14). Очевидно, что произведение скорости переноса реагирующего вещества из потока к грануле на тепловой эффект реакции должно быть равно скорости переноса тепла в обратном направлении, откуда следует  [c.91]

    Роль внешнедиффузионных ограничений можно охарактеризовать симплексом f = Сц—и тогда уравнение (11.22) приобретет вид  [c.91]


    Так как и коэффициент кс, н удельная внешняя поверхность частиц обратно пропорциональны диаметру последних, то применение рассматриваемых реакторов позволяет устранить внешнедиффузионные ограничения. Достаточно точная оценка роли последних может быть выполнена вышеописанными методами. Ниже кратко рассмотрены условия переноса реагирующего газа из пузырей к окружающей жидкости. [c.118]

    При отравлении устья пор в отсутствии внешнедиффузионных ограничений степень отравления для сферической гранулы пропорциональна квадратному корню из продолжительности работы. Эта закономерность действительна при степени отравления примерно до 40%. Наличие такой закономерности иногда рассматривается как признак отравления устья пор. [c.205]

    Однако оба диффузионных режима вполне реализуемы в промышленных условиях. Внешнедиффузионные ограничения обычно легко обнаруживаются достаточно, например, показать экспериментально зависимость наблюдаемой скорости процесса от гидродинамической обстановки. [c.51]

    Скорость растворения при внешнедиффузионных ограничениях [c.100]

    В общем случае, когда концентрация в периодическом опыте заметно изменяется, значение Тд можно определить по уравнению (4.16). Следует лишь помнить, что при внешнедиффузионных ограничениях зависимость ф (С) устанавливается формулой (4.36). Итак, [c.107]

    Таким образом, каждому значению п в лабораторном сосуде соответствует эквивалентное значение Hg в модельном реакторе. При этих эквивалентных числах оборотов скорости растворения одинаковы. Совокупность эквивалентных чисел оборотов может быть найдена для любого модельного продукта, скорость растворения которого определяется внешнедиффузионными ограничениями. При переходе к другому продукту эквивалентные значения чисел оборотов останутся такими же, если по-прежнему выполняется неравенство d С Яо- [c.113]

    Продолжительность внешнедиффузионных ограничений сокращается по мере увеличения скорости перемешивания жидкой фазы и взвешенных в ней зерен редоксита, после чего контролирующим становится процесс передачи кислорода внутри зерна к месту реакции, который для малых степеней окисления с достаточной точностью может быть описан уравнением (2.47). На рис. 30 изображены кривые зависимости степени окисления исследуемых редокситов от скорости перемешивания раствора. В интервале скорости вращения мешалки до [c.95]

    Исследовали режимы экзотермической реакции первого порядка в пористом катализаторе при смешанных граничных условиях, учитывающих внешнедиффузионные ограничения и сопротивление [c.15]

    В ряде исследований применен динамический метод определения гигроскопичности солей и удобрений, который заключается и в измерении массы воды, поглощенной из потока влажного инертного газа за некоторый период времени [110—112]. Динамический метод предпочтительнее по сравнению со статическим, поскольку в этом случае снимаются внешнедиффузионные ограничения, процесс протекает при постоянном значении ф. [c.91]

    Видно, что скорость реакции пропорциональна квадратному корню из концентрации фермента и его активности ( кат) - Эта ситуация существенно отличается от случая внешнедиффузионных ограничений, когда скорость реакции в диффузионной области не зависит от каталитических свойств фермента. В частности, ферментативные реакции, контролируемые внутренней диффузией, чувствуют эффекты ингибирования, рН-зависимость активности и т. п. [c.107]

    В соответствии с этим в качестве критерия отсутствия внешнедиффузионных ограничений может быть использовано значение расхода мохцности на перемешивание, превышение которого не приводит к дальнейшему увеличению скорости реакции. Такая методика может применяться как для периодических, так и для непрерывных процессов. Для успешного применения методики необходимо, чтобы влияние мощности было изучено в достаточно широком диапазоне, обеспечивающем существенное изменение согласно рис. П-6. Следует иметь в виду, что при определенной частоте вращения мешалки, особенно в аппарате без перегородок, может образоваться жидкостная воронка и дальнейшее увеличение скорости вращения будет мало сказываться на перемешивании жидкости с газом. Кроме того, в лабораторных условиях для гидрогенизации могут применяться реакторы весьма разнообразных конструкций, различающиеся интенсивностью перемешивания и эффективностью контактирования. [c.121]

    Вышеприведенный анализ вполне строго приложим к случаю j = onst, т. е. к дифференциальному реактору. Для интегрального реактора в случае необратимой реакции первого порядка коэффициент эффективности может быть вычислен способами, использованными выше (см. стр. 86) для оценки роли внешнедиффузионных ограничений. [c.145]

    Приведенный анализ основан на допущении о том, что количество или распределение ядов не изменяются во времени. Однако в реальных условиях яд обычно накапливается на активных центрах катализатора, вызывая заметное падение его активности. Ясно, что наблюдаемый характер уменьшения скорости реакции во времени может в значительной степени зависеть от того, как яд распределяется по грануле катализатора. Выполненный Карберри и Горрингом анализ [63] позволяет установить изменение во времени доли отравленной поверхности сферической гранулы. Рассмотрено влияние на эту зависимость степени приближения распределения яда к тому или иному из предельных случаев. Авторы учитывали также влияние внешнедиффузионных ограничений. Полученные ими зависимости имеют такой же вид, как и для газификации углерода, и обсуждаются ниже. [c.205]


    До сих пор мы рассматривали кинетическую функцию как обобщенную характеристику процессов растворения, скорость которых определяется темкературой и концентрацией активного реагента и не зависит от гидродинамической обстановки. Однако для многих процессов растворения характерны внешнеДиффузионные ограничения. Скорость таких процессов совпадает со скоростью конвективной диффузии и, следовательно, зависит и от гидродинамических условий. Под гидродинамическими условиями мы здесь подразумеваем совокупность таких параметров, как число оборотов и размеры мешалки, размеры реактора и т. п. Определенная совокупность всех этих [c.73]

    Влияние платинирования на каталитическую и электрохимическую активности платинового электрода было исследовано при изменении фактора шероховатости (отношение истинной поверхности к ВИД1Ш0Й) от 1 до 6500. Платинирование проводилось из 3%-ного раствора платинохлористоводородной кислоты при постоянной плотности тока 3 макм , фактор шероховатости зависел от времени платинирования. После платинирования электрод промывали несколько раз бидистиллятом и затем подвергали катодно-анодной обработке (до выделения пузырьков водорода и кислорода) в iN H2SO4 для удаления адсорбированных ионов хлора, промывали концентрированной epnoii кислотой и несколько раз бидистиллятом. До проведения измерений электроды хранились в бидистиллированной воде. Методика измерений была полностью аналогична описанной ранее для гладких электродов. Внешнедиффузионные ограничения были исключены для всех электродов. [c.222]

    Таким образом, представление о механизме прохождения окислительно-восстановительного процесса в редокситах как внутридиффузионного процесса с движущейся границей химической реакции находит достаточное количество экспериментальных подтверждений. Окисление полимерных и металлсодержащих редокситов растворенным в воде кислородом протекает первоначально с внешнедиффузионными ограничениями, в основном же процесс ко1 олируется стадией внутридиффузионнага переноса кислорода по зерну к месту реакции. [c.98]

    После того как внешнедиффузионные ограничения сняты, пористый электрод начинает работать вглубь. Как и в случае жидкостных электродов, безграничное уве.иичение толщины электрода не имеет смысла, так как активной оказывается лишь небольшая его часть. Чтобы найти характерную длину процесса и поляризационную характеристику электрода, необходимо остановиться на его структурных особенностях, хара1 тсре за-Н0Л1ШПИЯ и рассмотреть элементарные стадии, из которых слагается процесс генерации тока. [c.291]

    Иа рис. 260 представлены поляризационные кривые, полученные при различных значениях весовой концентрации фторопласта (б фт). При низких Сфт ( 5%) в области потенциалов 0,85—0,8 в на поляризационной кривой наблюдается перегиб и приближение тока к предельному диффузионному. При увеличении содержания фторопласта в активном слое электрода перегиб на поляризационных кривых исчезает, что указывает на умень-шенпе внешнедиффузионных ограничений. [c.358]

    Движущей силой процесса сорбции из водных растворов является градиент химического потенциала сорбата. По достижении равенства химических потенциалов последнего в объеме раствора и в сорбенте наступает химическое равновесие. Лимитирующее влияние на скорость сорбции оказывают подвод сорбируемого вещества к зерну сорбента (внешний массоперенос) и перемещение его молекул внутри зерна пористого сорбента (внутренняя диффузия). Обычно во всех аппаратах и сооружениях сорбционной очистки воды путем турбулизации потоков и интенсивного подвода новых порций воды снимаются внешнедиффузионные ограничения, а единственной стадией, лимитирующей кинетику, является перенос вещества в транспортных порах, равномерно распределенных по всему объему зерна сорбента. Собственно акт сорбции — заполнение микропор — происходит столь быстро, что не влияет на кинетику процесса в целом [44, с. 36]. [c.36]

    Способы различия внутридиффузионных и внешнедиффузионных ограничений. Существует два основных экспериментальных критерия, по которым можно определить, протекает ли реакция, катализируемая иммобилизованным ферментом, во внутридиффу-зионном или внешнедиффузионном режиме. Они основаны на различной чувствительности кинетических параметров ферментативных процессов, контролируемых внешней и внутренней диффузией субстрата, к действию специфических лигандов и температуры. [c.107]


Смотреть страницы где упоминается термин Внешнедиффузионные ограничения: [c.56]    [c.57]    [c.56]    [c.62]    [c.95]    [c.119]    [c.291]    [c.108]   
Смотреть главы в:

Катализ в промышленности. Т.1 -> Внешнедиффузионные ограничения

Катализ в промышленности. Т.1 -> Внешнедиффузионные ограничения

Катализ в промышленности Том 1 -> Внешнедиффузионные ограничения




ПОИСК







© 2024 chem21.info Реклама на сайте