Вывод интегрального уравнения скорости для реакции первого порядка

Оба эти метода дают возможность выявить основные различия в активности, связанные со значительными изменениями какого-либо одного параметра (химического состава, структурных свойств и т. д.), если остальные параметры остаются без изменения. Вместе с тем сложной взаимосвязи между процессами сорбции, диффузии и, химической реакцией они не отражают. Более надежным способом, позволяющим избежать неправильных выводов при сравнении катализаторов с нестабильной во времени активностью, является экстраполяция конверсии на нулевое время. Этот метод обычно используют в тех случаях, когда реакция проводится в дифференциальном, а не интегральном реакторе. Однако, как правило, применяется он значительно реже, хотя известно, к какой путанице может привести, например, определение влияния соотношения Si/Al на каталитические свойства деалюминированного морденита, если однозначный способ определения активности отсутствует. Еще меньше можно назвать работ, в которых были проведены кинетические определения зависимости констант скоростей от скорости подачи сырья или парциальных давлений исходных компонентов -й продуктов реакции. Между тем, сравнивая активности, часто дйпускают, что реакции имеют первый порядок, и пересчитывают измеренные степени превращения в константы скорости. Принято также определять температурную зависимость активности и подставлять данные по конверсии при различных температурах в уравнение Аррениуса. Такой расчет будет правильным, если используются только начальные конверсии, потому что в этом случае можно избежать неточностей из-за разной скорости дезактивации катализаторов при различных температурах. Но даже и тогда расчет энергии активации совсем не обязательно приведет к Д,, характерной для данной химической реакции, которая протекает на определенном типе активных центров. Полученная величина Еа может в значительной степени отражать ограничения, связанные с диффузией и массопередачей. [c.56]

Для того чтобы иметь представление, в какой мере удается отличить кинетику реакций нулевого и второго порядков от кинетики реакций первого порядка, воспользуемся следующим приемом. Рассчитаем по уравнениям табл. З значения для различных степеней превращения при реакциях нулевого и второго порядков. Затем отложим полученные значения в зависимости от 1п(1—х). Эти графики представлены на рис. 1. На графиках при степенях превращения менее 50% точки лежат приблизительно на прямой линии и могут рассматриваться как точки, отвечающие реакции первого порядка отклонения связаны с небольшими ошибками в экспериментальных данных. Сопоставление кинетики реакции половинного порядка (см. рис. 1) с кинетикой реакции первого порядка, протекающей с увеличением объема в отношении 2 1, приводит, по существу, к такому же выводу. Поэтому данные о степени превращения как функции времени контакта, полученные с помощью обычной экспериментальной методики для реакций нулевого и второго порядков, не позволяют ответить на вопрос, отличается ли порядок исследуемой реакции от первого в области степеней превращения менее 50% . Кинетика реакции первого порядка позволяет представить превращение как функцию времени контакта для широкого интервала условий. Некоторые исследователи отмечали это свойство интегрального реактора обнаруживать кинетику, легко апро-ксимируемую к первому порядку, как явствует из утверждения, что даже сложные каталитические системы дают псевдопервый порядок реакции, когда варьируется только объемная скорость... [10]. [c.321]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология